探討:物體的質量與無質量,質量不能決定物體的擁有量

探討:物體的質量與無質量,質量不能決定物體的擁有量

物體的質量已經被人們習慣地充當物體自身擁有多少東西的衡量標準。當物理先人們提出無質量的粒子,讓人們感到十分困惑!

近日多次使用稱重器觀察到一些細節,並得到猜想:物體的質量≠物體自身擁有東西數值。快速向稱重器靠近,數值變大;反之變小,保持不動,數值鎖定。

想要質量接近零的方法,是速度夠快,受力方向與稱重器的承力盡量相反。因此,光在靜態條件下為無質量,期望某天能設計一個試驗:測量運動狀態下的物體質量的稱,能夠製作出來,並給出規則。


(以下內容是進一步探討,可跳到底部)

質量給人印象是:物體用稱重器會稱出5g、50g、100斤之類。或者用手拿物體,會有好重、好輕、還行等感覺判斷。

無質量的物體太奇怪,幼兒初到自然界,是否會對“事物的有質量與無質量”感到困惑呢!

對待重與輕的物體,用大米來形容的話,米粒往稱上不斷放,會發現稱上的數值會變大,稱盤上也越來越多米粒!

根據牛頓的力學可知,大米的質量跟地球的重力有關,例如到月球的相同數量大米會變輕些。

有兩條思路來分析無質量的物體,一是向稱盤放米,再放米時,原先的米粒沒有離開;二是地球的重力對它沒有影響。

原因如下:

對待第一條思路,物體停留在某個位置非常短暫,當新物體進入相同區域,原先物體會跑掉。這樣像米粒不斷在稱盤聚集的現象就不存在了,稱器的精確度有要求及感應需要時間。

若我們把某種東西不斷添加到稱盤,卻稱數量沒變化或為0,直覺反應是稱盤壞了,誰會認為這東西沒質量。

第二條思路是,稱器的數值來自物體向地面的力大小,當米粒加到一定量後,通過手向上拿稱盤,稱的數值會減小。但事實是稱盤內的米粒一顆沒有減少。

繼續向上拿稱盤,稱的數值不斷減至歸零。零是否認為米粒為無質量。若觀察者不知道稱盤被向上拿,大概認為是無質量。

結合上述內容,對“事物的有質量與無質量”給出猜想:

稱、被稱物、觀察物的相對速度必須為0。並指明稱的受力方向與精確度。被稱物能被什麼樣性質(強作用力、弱作用力、重力、引斥力)等與受力方向。

若不符合上述猜想,物體的質量大小將沒有統一的判斷標準。

例子:

人站在稱重器上,保持不動,有固定數值。上升下降運動,數值處於動態。

光無法被稱出來,大概是不符合猜想提出的條件約束。

總結

若猜想成立,製作出動態稱重能力的稱,也許是有必要的。質量的定義也必須明確指出重力對物體的影響,並樹立質量的大小與事物自身擁有的東西沒有絕對等價。


探討:物體的質量與無質量,質量不能決定物體的擁有量




分享到:


相關文章: