📜  惯性——定义、类型、样题

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:38.136000             🧑  作者: Mango

惯性——定义、类型、样题

当一个物体获得动能并改变位置时,它就处于运动状态。存在三种可能的运动类型,一维、二维和三维运动。一维运动是物体沿直线运动,二维运动是物体在两个轴(xy、yz、zx轴)上运动,三维运动是物体沿三个xyz方向运动。物体的运动是通过参考系来观察的,在图上,原点表示为参考系。然而,物体的运动如何开始或如何停止是一个有趣的问题。让我们详细了解一下这种现象。

惯性

想象一下,结束一整天的工作,倒在沙发上,突然朋友们要求参加一个聚会。在这种情况下,从沙发上起来感觉是最困难的任务,因为累了,沙发上的舒适感一旦被抢走。难道只有人类才有这种情况吗?不。世界上所有其他事物都是如此,更简洁更正式地说,

产生惯性的衡量因素是什么?这是质量。物体的质量负责产生惯性,物体的质量越大,物体的惯性就越大。例如,由于自行车的质量较小,只需对自行车施加制动就很容易停下来,但是停止公共汽车或卡车要困难得多,所施加的制动不仅是机械的,而且是电动的,因为它们会停止,因为公共汽车或卡车的质量更大。当这些车辆要启动时也是如此,在公共汽车/卡车上更努力(因为质量更大),在自行车上更努力(因为质量更小)。

惯性的概念

最初,当没有引入惯性的概念时,亚里士多德提出了一个关于运动物体的假设,后来被证明是错误的。因此,伽利略给出的运动物体的概念被称为亚里士多德谬误。

亚里士多德的谬误是基于对运动物体的日常观察。想象一个运动中的球,不久前被抛出,一段时间后,球必须停下来。亚里士多德假定这是一种自然现象,而不是摩擦行为,因此声称运动中的物体总是有一些外力施加在它上面,否则它就会静止。这个概念与惯性概念相矛盾。

惯性概念后来由著名的伽利略建立,也被称为牛顿第一运动定律。它指出,如果一个物体在斜面上自由落体或滚下,则物体行进的距离与时间成正比。让 s 是距离, t 是经过的时间,

s ∝ t 2

伽利略做了一个实验来发现这个概念。伽利略决定将球放在两种倾斜平面上,如下图所示。第一个实验使两个平面相等,观察到当表面非常光滑时,球从一定高度滚下时会达到相同的高度。在第二个实验中,另一个斜率减小并观察到球仍然达到相同的高度。

同样,当平面的斜率完全消除后,球将达到无穷大,但由于摩擦的存在,它会在某一点后停止。因此,亚里士多德的概念被证明是错误的,因为如果不存在任何摩擦(假设),运动中的物体将始终保持运动。

惯性类型

  • 静止惯性:由于物体内部存在惯性(相反的力),物体保持静止,直到且除非施加大于惯性力的外力。
  • 运动中的惯性:运动中的物体保持运动,直到且除非外力(可能是刹车、摩擦等)施加到身体上。
  • 惯性方向:在一个方向上移动的物体保持在同一方向,直到并且除非施加一些力来改变物体的方向。

概念问题

问题一:坐公交车时,踩刹车,公交车上的人应该前进还是后退,还是保持原状?

回答:

问题二:为什么要拍打地毯去除尘?

回答:

问题3:牛顿哪条定律与惯性概念相似?

回答:

问题4:坐在火车上,火车突然启动,为什么坐在里面的人会后退?

回答:

问题5:有两种不同质量的物体,一种是50kgs,另一种是30kgs。哪个物体的惯性更大,为什么?

回答:

问题6:铅笔和铁椅子哪个惯性更大?

回答: