找回密码
 加入地震坛
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 3227|回复: 19

回到牛顿时代:惯性力根本不应该被提出来(我的力学观1)

[复制链接]
发表于 2012-4-18 19:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
我的力学观
时间、空间、物体、质量,定义略
运动就是物体的位移或者说在空间的移动
速度就是单位时间位移,即,空间/时间
加速度就是单位时间的速度的改变,即,速度/时间
力就是改变物体运动状态的原因,加速度是物体移动状态改变的唯一原因
动力就是物体运动时所得到的方向与运动方向相同的加速度的增加或者获取
阻力就是物体运动时所得到的方向与运动方向相反的加速度的增加或者获取
物体在一维发生的移动(一个维度)就是直线运动
物体在二维、(或者以上)发生的移动就是曲线运动
牛顿惯性定律不意味着一种力――惯性力的存在,它只是描述了物体的一种状态,物体不受外力作用时应有的状态而已。
牛顿第二定律界定了力的本质
牛顿第三定律告诉我们力是成对的
世界上不存在惯性力这么一个力,对一个不存在的东西的任何讨论带来的只有混乱。
 楼主| 发表于 2012-4-19 00:07 | 显示全部楼层
一楼有改动:
阻力就是物体运动时所得到的方向与运动方向相反的加速度的减少或者失去
改动为:
阻力就是物体运动时所得到的方向与运动方向相反的加速度的增加或者获取
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-19 10:33 | 显示全部楼层
那老牛顿也是,在惯性系没有惯性力的事儿;在非惯性系倒是有惯性力的事儿,这在文字表述上就能让人感到莫名其妙。
在非惯性系统有它的事儿,但是却又仅仅是虚拟的力;那何必不干脆在起初就否定惯性力的存在,何必不直接就惯性力直接叫做阻力。
再说惯性力与阻力本来就是用同一个公式表述的,它们本来就是一回事;他倒好,装模作样地兜了一个大圈子,最后惯性力还是不存在。
老牛顿否定惯性力是因为找不到施力者,但是阻力的施力者却是明明白白的。
实际上,牛顿的第一第二两个定律加起来刚刚好可以解释老牛顿想解释的“惯性力现象”。
这老牛开了人类几百年的玩笑。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-19 13:20 | 显示全部楼层
一个物体在非惯性参照系中似乎在力作用下发生了加速运动,可是找不到其施力物体。为了迎合牛顿第二定律,人们假设了物体受到一个力的作用,这个力由物体的质量及其加速度的乘积决定,但是由于找不到施力物体,人们认为这不是一个真实存在的力,而是一个虚构的力,把这个力称为“惯性力”。  
牛顿水桶实验

水桶.jpg
很明显,“惯性力”大小取决于物体的加速度大小,而物体的加速度大小实际又取决于非惯性参照系相对于惯性参照系的加速度。那么,如何通过动力学实验找到惯性系,从而确定任意一个对象的加速度呢?
牛顿以“水桶实验”来证实其可行性。当一个盛水的水桶带着桶里的水转起来的时候,水面会由平坦变成凹形,如果水桶停止转动而水未停下,水面仍会呈凹形。如果建立一个与水相对静止的转动参照系,那么在这个参照系里水是静止的,但这个参照系里的实验者却会发现,似乎有一个向外的力维持着水面的形状,不让四周的水向中心回流,于是实验者便可以下结论:我所在的系是个非惯性系,其中有惯性力维持着水面的凹形。推而广之,只要在某个参照系里,水静止但水面不平坦,这就可作为非惯性系的判断依据,这个非惯性系中存在着惯性力。牛顿认为,参照系中若发生这种情况,则说明它是一个相对于“绝对空间”有加速运动的参照系,并且通过动力学实验可以测量出绝对的加速度。
牛顿认为存在着绝对空间和绝对运动,物体的惯性是它自身的属性;如果撤掉了一个物体周围的所有其他物质,那么这个物体将由于它自身的惯性作惯性运动。   马赫的观点是,物体的运动不是绝对空间中的绝对运动,而是相对于宇宙中其他物质的相对运动,因而不仅速度是相对的,加速度也是相对的;在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”,而是一种引力的表现,是宇宙中其他物质对该物体的总作用;物体的惯性不是物体自身的属性,而是宇宙中其他物质作用的结果。   马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。
编辑本段马赫原理对牛顿的批判
  关于牛顿的“水桶实验”,马赫在1883年出版的《力学史评》一书中写道: “牛顿的旋转水桶实验只是告诉我们,水对于桶壁的相对旋转不引起显著的离心力,而这离心力是由水对偿转让地球及其他天体质量的相对转动所产生的。如果桶壁愈来愈厚,愈来愈重,直到厚达几英里时,那就没有人能说这实验会得出什么样的结果。”“如果把水桶固定,让众恒星旋转,能够再次证明离心力会不会存在吗?”在马赫看来,根本不存在绝对空间和绝对运动,物体的运动是相对于宇宙中天体的运动;物体的惯性是宇宙中所有天体作用的结果,撤掉一个物体周围的所有其他物质,则无法去判断它作什么运动,因而它也就不再具有惯性。因此牛顿水桶实验中凹行为,并不能区分究竟是水相对绝对空间的转动,还是水相对于众星体的转动,因此也并不能由此得出存在绝对空间的结论,相反地,把水面下凹行为看成是由于水相对于众星体转动,即水桶内壁以外的所质量的吸引和带动所造成的,则要更自然些。马赫对于我们世界的这种非常独到的哲学见解,对牛顿的绝对空间作了深刻批判。   马赫说,根本不存在绝对空间和绝对运动,是对的;但他说,撤掉一个物体周围的所有其他物质,则无法去判断它作什么运动,则是错的。撤掉一个物体周围的所有其他物质,由于物体本身有多个部分,还可作相对运动。其实马赫没有弄懂:马赫空间=“无”+“有”。马赫为反对绝对空间而提出的解决办法,则是把“无”+ “有”的空间作为一件“东西”完全抛弃掉。马赫原理提供了凭直觉理解这些效应的方法,而广义相对论的方法则是高度数学化的。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-19 14:17 | 显示全部楼层
我们假定2s站在大巴上,在汽车运行平稳以后,2s通过汽车的动力获得了与汽车相同的速度,如果这时汽车刹车,汽车便通过刹车获得一个负加速度,此时2s的上半身会向车前方扑去。
我们再假定2s把自己悬空挂在汽车的扶手上,汽车刹车时2s的下半身会向前扑去。
我们再假定有人把2s吹成一个可以悬浮在汽车内的一个气球,刹车时2s会无牵无挂的向前飘去(不考虑空气阻力和自由落体因素),如果汽车没有挡风玻璃,2s会一直向前飘去。
汽车刹车时的负加速度会传递给车内有联系的物体,在假定1、2的情况下2s是与汽车联系在一起的,假定1的情况下2s是通过脚与汽车联系在一起;在假定2的情况下是通过绳带与汽车联系在一起的,而负加速度通过联系点会传递给2s。负加速度的获得导致2s的上下半身的甩动。
在假定3的情况下,2s由于没有与汽车联系在一起,没有获得负加速度--即,没有获得外力的影响,所以它会保持原速度,也就是“直线匀速运动状态”。
那负加速度的获得其实就是阻力的获得。
这里完全没有惯性力这回事儿。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-20 02:05 | 显示全部楼层
车上发生的一切根本与那“惯性力”无关
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-20 12:53 | 显示全部楼层
回复 4# lhkcc58


    马赫的观点是,物体的运动不是绝对空间中的绝对运动,而是相对于宇宙中其他物质的相对运动,因而不仅速度是相对的,加速度也是相对的;在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”,而是一种引力的表现,是宇宙中其他物质对该物体的总作用;物体的惯性不是物体自身的属性,而是宇宙中其他物质作用的结果。   马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。

马赫批判牛顿的两个错误是对的:
1运动是相对的
2惯性不是属性
但是他承认惯性力的存在却是大错特错了。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-20 23:01 | 显示全部楼层
令人不解的是马赫居然会把“惯性力”与引力扯在一起。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-21 06:36 | 显示全部楼层
帖题目原来是:
回到牛顿时代:我的力学观  1

为了彰显主题,故予以更改
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-21 10:12 | 显示全部楼层
回复 4# lhkcc58


    “一个物体在非惯性参照系中似乎在力作用下发生了加速运动,可是找不到其施力物体。为了迎合牛顿第二定律,人们假设了物体受到一个力的作用,这个力由物体的质量及其加速度的乘积决定,但是由于找不到施力物体,人们认为这不是一个真实存在的力,而是一个虚构的力,把这个力称为“惯性力”。”

因为忘记牛顿第一定律,所以只好“迎合牛顿第二定律”了。
在这个现象里,他们忘记、至少是暂时忘记了加速度是可以取负值的。
点评回复

使用道具 举报

发表于 2012-4-21 15:29 | 显示全部楼层
58你终于想清楚了,是的,惯性力就是这么个东西,就是为了研究方便而已在非惯性系里面等效出来的嘛。如果能认清“加速度”这个概念,的确可以不提出惯性力。而且加速度不但有正负,还有方向,所以,包括你一直在说的离心力,实际上就是“为了迎合牛顿第二定律”,把质量乘以加速度等效成离心力,比如铅球啊,过山车啊,离心力在惯性系中,并不存在。
所以建议把最近的讨论整理一下,把山水的帖子恢复一下吧,比如你在“可怕的北大”系列当中的一些表述,最好都更正一下:“他们没有为克服那旋转起来的链球的巨大离心力而付出的巨大的向心力,因为在这傻瓜看来,离心力是不存在的、而他们付出的向心力也只不过是自作多情而已。”你看,在惯性系看,他们并没有克服巨大离心力而付出向心力,他们只不过是克服加速度v^2/r而付出巨大的向心力——绳子的拉力,火车转弯也是,为了克服加速度v^2/r而付出向心力——重力的分立,卫星也是这个道理——引力。
所以,再次建议最好更正下,要不然你就自我矛盾、没有逻辑啦。山水不是傻瓜,我也不是书呆子,物理学也没有退步,问题终于得到了解决。我很欣慰。
------------------
这个讨论,似乎可以告一段落了。
点评回复

使用道具 举报

发表于 2012-4-21 15:32 | 显示全部楼层
他们没有为克服那旋转起来的链球的巨大离心力而付出的巨大的向心力,因为在这傻瓜看来,离心力是不存在的、而他们付出的向心力也只不过是自作多情而已。
---改成--->
在惯性系和58力学中,他们的确没有为克服那旋转起来的链球的巨大离心力而付出的巨大的向心力,因为在惯性系和58力学中,惯性力根本不应该被提出来,离心力是不存在的、而他们付出的向心力也只不过是为了平衡加速度乘以质量而已。

这样说就对了。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-21 18:14 | 显示全部楼层
1惯性力讨论本身就意味着对牛顿第一定律的无视,而这讨论却起自牛顿本人,到了马赫错误尤甚。现在的物理学也只是回到了牛顿而已。
惯性力不是由于找不到施力者才不成立,它根本就不应该提出来讨论。我们无论如何不应该先提出这个力,给出了它的公式,最后由于找不到施力者才宣布它作为一个力是不存在的。牛顿的这做法就像是上了青楼,最后由于找不出有效的“施力者”,于是说这青楼的妓女不存在。
惯性力的提出其结果无非是弄出似是而非的一些东西。提出本身就是非法的。理清这一切,应该是本帖完成的,本帖准确无误的表明了这一切。
2本人在本帖观点之前的观点其实是马赫的观点,你和2s的观点是牛顿的观点,马赫虽然在牛顿之后,但是离本帖观点的距离却更远,虽然可笑确实是真实的。
3离心力的讨论另议。
点评回复

使用道具 举报

发表于 2012-4-21 19:48 | 显示全部楼层
这倒是很好,可是问题是牛顿力学也好,现在你认为退步了的物理学教科书也好,58自己的其他帖子也好,都讲了离心力,也就是说,至少离心力的提出不非法。
我们又知道,离心力∈惯性力。
可是你这个帖子又说“惯性力的提出其结果无非是弄出似是而非的一些东西。提出本身就是非法的。理清这一切,应该是本帖完成的,本帖准确无误的表明了这一切。”
OK,准确无误,震古烁今,彪炳千古,58威武。可是我的确就有些抬杠拌嘴了,但是我真的很想知道作为一个逻辑学家,如何从逻辑上认识这个问题:离心力不非法,惯性力非法,离心力可以说,惯性力不可以说。也就是说,各种惯性力里面有些不非法有些非法……
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-21 23:59 | 显示全部楼层
“另议”的意思是对离心力的认识也得重新来过。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-4-22 00:07 | 显示全部楼层
但是“离心力”的探讨难度似乎是很不一样的,与“惯性力”相比。
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-5-4 15:46 | 显示全部楼层
牛顿观点与马赫观点塾优塾劣,这个问题现在已经无足轻重了,而这改变是在本帖一楼以后的事儿。
马赫的错误其实是只不过把惯性能量与惯性力混为一谈,动车组携带着巨大的惯性能量撞向前车,巨大的冲击力造成车毁人亡。马赫--以及所有正常的人--都会:
很自然的认为那巨大的冲击力就是惯性力,
很自然的认为后车是那惯性力的携带者,
相比之下,牛顿就不那么自然了:
他提出惯性力的概念、
甚至给出惯性力公式、
最后却否认惯性力的存在、
对于那惯性现象等于什么也没有解释。
在这个问题上有瑕疵的马赫与无所作为的牛顿塾优塾劣??

是本帖终结了几百年的牛马之争,而不是别人。

如果需要嘲笑,那就嘲笑自己吧。
点评回复

使用道具 举报

发表于 2012-5-4 16:20 | 显示全部楼层
好不容易认识上来了,版主你又回去了.

你喜欢百度,这几个词不妨好好百度看看:

冲量,惯性的度量,惯性力-这量纲都不一样的.
惯性力,冲击力-定义更是完全不同.

战略性mark一下,本帖和上次喷山水的帖子对比,估计需要很多时间才能圆上这个"逻辑"了.

如果说为什么我这么讨厌,不停抬扛,那是因为我不喜欢有人曲解物理学.
点评回复

使用道具 举报

发表于 2012-5-4 16:25 | 显示全部楼层
仔细看下第一楼的"力学观"有问题

"物体在一维发生的移动(一个维度)就是直线运动"
这个是不对的.一个固定旋转半径的圆周运动的物体,完全可以用一维方程来描述,但是它不是直线运动.

要在 笛卡尔正交直角坐标系下,速度方向不变的运动,才是直线运动.这样才合理.一般物理书也是如此定义的.
点评回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-5-5 00:00 | 显示全部楼层
一维是直线二维是平面、三维是立体。
牛顿的定律只描述一维运动。
曲线运动则需要二维描述。
曲面运动则要三维来描述。

描述一维运动只需要一根直线不需要“笛卡尔正交直角坐标系”,---。
真是太笨了。
点评回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入地震坛

本版积分规则

Archiver|小黑屋|地震坛 ( 京ICP备14033744号 )

GMT+8, 2024-5-4 23:26

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表