论牛顿第一定律、惯性观点的错误_牛顿第一定律和惯性的区别

时间：2020-03-06 07:28:57　来源：雅意学习网本文已影响人

　　辩证唯物主义的认识观为：存在决定意识，意识落后于存在。任何凭主观意想而没有客观存在为依据的观点和理论都是不能成立的。　　牛顿第一定律（又称惯性定律，牛顿力学第一运动定律）为：物体在不受外力作用情况下，运动的物体按原来的方向继续向前运动，静止的物体继续保持静止状态。自从它问世以来，乞今已有数百年的历史了。在这数百年中，人们一直把它认为是不可撼动的绝对真理。同时人们还把该定律的“继续向前运动”和“继续保持静止状态”现象称为“惯性”。笔者在研究圆周运动时，却发现牛顿第一定律、惯性的理论和概念是错误的，现将理由陈述于下：
　　一、物体受外力作用的绝对性。
　　笔者认为宇宙中的任何物体，在任何时间、地点都受要到外力的作用。例如地面上的物体，首先要受到地心引力（重力）的作用，周围车辆通过时引起的地面振动，物体周围的电、磁场的作用，声音传播时空气的振动，光照到物体时产生的光压，宇宙中的万有引力……等等，都会对物体产生力的作用。当物体在某参照系中相对静止时，系体物所受各外力的合力为零的结果。如果物体所收各种外力的合力一旦不等于零，则物体就会在该参照系中产生加速度――即产生运动。故物体受外力的作用是绝对的。不受外力作用的物体是不存在的。
　　二、牛顿第一定律的错误
　　众所周知，从牛顿第一定律中可以看出；物体的继续向前运动或是继续保持静止状态的条件是物体不受外力作用。前面讲过，物体受外力作用是绝对的，故该定律的条件是假想的，实际中是不存在的。据此，所谓惯性的概念也是不能成立的。例如人（或物体）在汽车上随汽车一起以地面为参照系向前运动时，首先是汽油的化学能使汽车获的动能而向前运动的，同时人或物在重力的作用下与汽车间存在着摩擦力，人或物在这个摩擦力作用力下也获得了动能而随汽车一起向前运动。当汽车突然刹车时，是汽车受到了与前进方向相反的作用力而抵消了汽车的动能，使车由运动变为静止状态，由于能是物体作功的本领，当汽车突然刹车时，人或物因为具有向前运动的动能,就会克服汽车对人或物的摩擦力、空气阻力（或与人、物运动方向相反的其它阻力）作功，而使人或物继续向前运动。当动能被上述各种阻力消耗殆尽时，人或物才能静止下来。故人或物在汽车刹车时的继续向前运动，乃是外力作用的结果，并不是什么惯性作用。
　　其次，人或物随汽车一起作匀速直线运动时，汽车要受到车内各部件间的摩擦力、车和地面的摩擦力和空气阻力的阻碍作用，汽油的化学能所产生的推动力则要不断克服上述各种力作功，并且汽油所产生的推动力和上述各种阻力作的功相等时，才能使运动状态的汽车作匀速直线运动。据此，汽车的匀速直线运动，亦是在汽油的化学能产生外力作用的结果，也不是什么“惯性”作用。
　　那么，什么是所谓的“惯性”呢？有人是这样的解释：“物体的基本属性之一。反映物体保有运动状态的性质。在不受外力或合力为零时表现物体保持静止状态或作匀速直线状态”①
　　前面已经阐明；惯性的概念系来自牛顿第一定律，它的条件是物体不受外力作用。而物体受外力的合力为零的前提是；物体受到了外力的作用，据此：“……在不受到外力作用……”对惯性一辞在此处的解释是错误的。
　　其次，物体所受外力的合力等于零，只是物体受外力作用的各种情况中的一个特例，并不能和物体没有受到外力作用进行等同，这是物体受外力作用的绝对性所决定的。
　　三、匀速直线运动物体的功能转化关系
　　众所周知：匀速直线运动物体具有的动能为物体质量和运动速度平方的乘积的二分之一，其公式为：ED=1/2・mv2。式中的ED为动能，m为物体的质量，V为运动速度。由于能是物体做功的本领，所作的功亦可用：W=F・S公式来表示。式中的F是对运动物体施加的外力，S则是在力F作用下所通过的距离。当汽车刹车时，人或物就会在外力F的作用下克服摩擦力，空气阻力作功而使人继续向前运动。人或物旧克服上述阻力作功时，其动能与所作的功相等。其公式为：1/2・mv2=F・S。据此，人或物在汽车刹车时的继续向前运动，归根结底，来源于汽油的化学能所产生的推动力，所以亦可证明所谓的“惯性”是不存在的。
　　综合以上所述，由于牛顿第一定律的“物体不受外力作用”的条件是假想的，所以牛顿第一定律是错误的。
　　结论：
　　1、牛顿第一定律所描述的物体运动规律为：运动的物体按原来的方向继续向前运动，静止的物体继续保持静止状态，其条件是物体不受外力作用。然而实践证明这个条件是不存在的，物体受外力作用是绝对的。故牛顿第一定律是错误的。
　　2、惯性的概念是在牛顿第一定律的基础上建立起来的。而所谓的“惯性”实际的表现为：
　　（1）对相对静止的物体来说：：系该物体所受到的外力的合力为零的结果，并不能和没有受到外力相等同。
　　（2）对作匀速运动的物体来说：系运动的物体所受的外力和摩擦力（及其它阻力）的合力为零的结果，也是运动物体的推动力克服摩擦力（及其它阻力）作功的表现。
　　（3）一物体被另一物体带动而一起作直线运动时，当带动物体突然停止运动时，被带动的物体因具有动能而要克服摩擦力（及其它阻力）作功而继续相前运动。
　　综合上述内容，都是外力作用的结果。故惯性的概念是错误的。
　　[注释]
　　①惯性一辞的解释，详见（三卷版）“辞海”中卷第2818页。上海辞书出版社1999年9月出版。
　　（作者单位：华东师范大学附属杨行中学）

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