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慣性 - 维基百科,自由的百科全书

慣性かんせい

ざい物理ぶつりがくうら慣性かんせい英語えいごinertia物體ぶったい抗拒こうきょ運動うんどう狀態じょうたい改變かいへんてき性質せいしつ物體ぶったいてき慣性かんせい以用其質量しつりょう衡量質量しつりょうえつだい慣性かんせい也越だいもぐさ薩克·うしとみざい鉅著《自然しぜん哲學てつがくてき數學すうがく原理げんりうら定義ていぎ慣性かんせいため[1]

慣性かんせいある物質ぶっしつ固有こゆうてきりょくいちしゅ抗拒こうきょてき現象げんしょう,它存在そんざい於每いち物體ぶったいとうちゅう大小だいしょうあずか該物たい相當そうとうなみつきりょう使保持ほじ現有げんゆうてき狀態じょうたいろん靜止せいし狀態じょうたいあるとうそく直線ちょくせん運動うんどう狀態じょうたい

さら具體ぐたい而言,うしひたぶるだいいち定律ていりつ表明ひょうめい存在そんざいぼう參考さんこうけいざい其中,受外りょくてき物體ぶったい保持ほじ靜止せいしあるひとしそく直線ちょくせん運動うんどう。也就せつしたがえぼう参考さんこうけい觀察かんさつかりわかほどこせ物體ぶったいてききよし外力がいりょくためれいのり物體ぶったい運動うんどう速度そくどてき大小だいしょうあずか方向ほうこうつねじょう慣性かんせい定義ていぎためうしひたぶるだい一定律中的物體具有保持原來運動狀態的性質。滿足まんぞくうしひたぶるだいいち定律ていりつてき參考さんこうけいたたえため慣性かんせい參考さんこうけいやや後會こうかいゆうせき於慣せい參考さんこうけいてきさら詳細しょうさい論述ろんじゅつ

慣性かんせい原理げんりこれ經典きょうてん力學りきがくてき基礎きそ原理げんり。很多學者がくしゃみとめため慣性かんせい原理げんり就是うしひたぶるだいいち定律ていりつ遵守じゅんしゅ原理げんり物體ぶったいかい持續じぞく現有げんゆう速度そくど移動いどうじょゆう外力がいりょくはさま使改變かいへん其速

ざい地球ちきゅう表面ひょうめん慣性かんせい常會じょうかい摩擦まさつりょく空氣くうき阻力ひとしとうこうおう掩蔽えんぺいしたがえ而促使物體ぶったいてき移動いどう速度そくどへんとく越來ごえくえつ慢(通常つうじょう最後さいごかい變成へんせい靜止せいし狀態じょうたい)。這現象げんしょうあやましるべりょう許多きょた古代こだい學者がくしゃれい如,さと斯多とくみとめためざい宇宙うちゅううら所有しょゆう物體ぶったいゆう其「自然しぜん位置いち」──しょ於完狀態じょうたいてき位置いち物體ぶったいかい固定こてい不動ふどう於其自然しぜん位置いちただゆうとう外力がいりょくほどこせ物體ぶったいざいかい移動いどう[2]

歷史れきし

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早期そうき認知にんち

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文藝ぶんげい復興ふっこうこれまえざい西方せいほう哲學てつがくうらさいこう接受せつじゅてき運動うんどう理論りろん建立こんりゅう於大おだいやくおおやけもとまえ335ねんいたりおおやけもとまえ322ねんてき亚里士多したとくてき學說がくせつ。亚里士多したとく表明ひょうめい假設かせつぼつゆう暴力ぼうりょく」(violent forceほどこせ所有しょゆうざい地球ちきゅうじょうてき物體ぶったい最終さいしゅう都會とかい停止ていし運動うんどう靜止せいし於其自然しぜん位置いちただしただようゆう暴力ぼうりょく促使物體ぶったい運動うんどう物體ぶったいかい持續じぞく運動うんどう狀態じょうたいとう物體ぶったい拋擲とき,拋擲しゃてき暴力ぼうりょく轉移てんいいた物體ぶったい周圍しゅういてき空氣くうき使つかい這些空氣くうき流動りゅうどうなりためしんてき推動しゃ繼續けいぞくとま促使拋物體ぶったい移動いどう[3][4]

ざいこれ大約たいやくりょうせんねん內,亚里士多したとくてき運動うんどう概念がいねんこう泛地接受せつじゅただゆういく著名ちょめい哲學てつがくたい概念がいねん提出ていしゅつ質疑しつぎれい如,ざいだい6世紀せいき约翰·斐劳诺斯いむ批評ひひょう亚里士多したとくせき物體ぶったい運動うんどうてき不一致ふいっち理論りろん:亚里士多したとくみとめため真空しんくう不可能ふかのう存在そんざいいんためざい真空しんくううらぼつゆうにんなんかいしつ促使物體ぶったい移動いどうただしまた表示ひょうじかいしつてき阻力あずか密度みつどなりせい假設かせつ空氣くうきてき密度みつどすいてき一半いっぱんのり物體ぶったい通過つうか同樣どうようみち所用しょよう掉的時間じかんざい空氣くうきちゅうざい水中すいちゅうてき一半いっぱん麼,物體ぶったい通過つうか真空しんくう所用しょよう掉得時間じかんおう該更しょう[5]斐劳诺斯主張しゅちょうかいしつただのう阻礙拋物體ぶったいてき運動うんどう不能ふのう促使拋物體ぶったい移動いどうざい真空しんくううらぼつゆうにんなんかいしつ,拋物體ぶったいはん比較ひかく容易ようい移動いどう[6]斐劳诺斯建議けんぎ促成そくせい物體ぶったい持續じぞく運動うんどうてきいんもとあずか周圍しゅういかいしつ無關むせき,而是ざい運動うんどうごう開始かいししょ於拋物體ぶったいてきぼうしゅ性質せいしつ,這性質せいしつ逐漸ざい運動うんどう消耗しょうもう殆盡。雖然這建議けんぎあずか當今とうこん慣性かんせい概念がいねん仍有しょ差異さいいたりしょう它已あさしる正確せいかく方向ほうこうまたがもとようてき腳步。[7][4]ただしざい時期じきあずかこれ很多ねんてきそうほうぼつゆういた重視じゅうし,很多亚里士多したとく學者がくしゃきゅう強烈きょうれつ反對はんたい包括ほうかつたく马斯·おもね奎那やく1225ねん-1274ねんもぐさなんじはく斯·むぎかくつとむやく1200ねん-1280ねんざい內。ただゆうおく卡姆てきれんやく1288ねん-1348ねん反對はんたい亚里士多したとく物理ぶつりがく質疑しつぎ亚里士多したとくしょひっさげいたてき運動うんどうてき「推動しゃ到底とうていざい哪裡,雖然否定ひてい亚里士多したとく公理こうりてき正確せいかくせいみとめため物體ぶったいてき運動うんどう需要じゅよう隨時ずいじずいゆう推動しゃともずいただし也沒のうきゅうにんなんがえだい答案とうあん[6]

力說りきせつ

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ざいだい14世紀せいきほうこく哲學てつがくゆずる·布里ふり提出ていしゅつ力說りきせつ稱呼しょうこ促使物體ぶったい運動うんどうてき性質せいしつため衝力,這衝りょくよし推動しゃ傳送でんそうきゅう物體ぶったい,促使物體ぶったい運動うんどう否定ひていりょう衝力かい自己じこ消耗しょうもう殆盡てきそうほう布里ふりみとめため永存えいぞん不朽ふきゅうてき衝力空氣くうき阻力あるみがけちからとうとう逐漸抵銷,ただ要衝ようしょうりょくだい於阻りょくあるみがけちからとうとう物體ぶったい就會繼續けいぞく移動いどう[8][9]布里ふりてき衝力あずか物體ぶったい密度みつど體積たいせきなりせい速度そくどえつだい,衝力也越だい物體ぶったい內部てき物質ぶっしつえつ,就能夠接受せつじゅえつてき衝力。[6]

したがえ日常にちじょう觀察かんさつちゅう布里ふりそう許多きょた反例はんれいらい反駁はんばくさと斯多とくてき理論りろん[6]

  • 假設かせついち陀螺あるすりせきにょうちょ固定こていじく旋轉せんてん,請問空氣くうき怎樣ざい這些物體ぶったいてきめん推動旋轉せんてん
  • 現在げんざいため旋轉せんてん物量ぶつりょうづくりいちはた這鑄つつみざい旋轉せんてんぶつ外面がいめんゆずるざい旋轉せんてんぶつあずかあいだゆうにんなん空隙くうげき。這樣,ざい旋轉せんてんぶつあずかあいだかいそん在任ざいにんなん空氣くうき,請問空氣くうき怎樣推動旋轉せんてん
  • しつらえそういちそう拖船拖曳ちょいちそうふね航行こうこう於風ひらなみ靜的せいてき靜止せいし大海たいかい現在げんざいはた拖繩切斷せつだんのりいんため海水かいすい阻力あずか空氣くうき阻力,拖的せんかい慢慢てき停止ていし航行こうこうざい時候じこう,站在甲板かんぱんじょうめんこうふね前方ぜんぽうてき海員かいいんかい感覺かんかくいた空氣くうきたいちょ臉面吹拂ふきはらえしたがえせん前方ぜんぽう吹向せん後方こうほうためしげん慢船てき航行こうこうかい感覺かんかくいた空氣くうきたいちょ後背こうはい吹拂ふきはらえしたがえせん後方こうほう吹向せん前方ぜんぽうためし推動せんてき航行こうこう
  • 思考しこう石頭いしあたまあずか羽毛うもう這兩しゅ物質ぶっしつ空氣くうきおう比較ひかく容易ようい推動羽毛うもうただしため什麼いんも同樣どうよう分別ふんべつはた石頭いしあたまあずか羽毛うもう拋射石頭いしあたま移動いどうてき距離きょり羽毛うもうとおりょう很多?

儘管あずか慣性かんせいてき现代概念がいねん相似そうじ布里ふりただ自己じこてき理論りろんためさと斯多とく基本きほん哲學てつがくてき微小びしょう修正しゅうせい堅持けんじ許多きょた其他さと斯多とくてき觀念かんねんれい如,みとめため運動うんどう狀態じょうたいあずか靜止せいし狀態じょうたいりょうたね不同ふどうてき狀態じょうたい布里ふりまた主張しゅちょう,衝力ただし適用てきよう於直せん運動うんどう,也適用てきよう圓周えんしゅう運動うんどう,促使物體ぶったいれい如,ほしたいてい圓周えんしゅう運動うんどう[9]

薩克もりてきおもねしかはくとくえいAlbert of Saxony (philosopher)布里ふりてき學生がくせいしょう布里ふりてき學說がくせつこうでんいたるよし大利おおとしあずかちゅうおう[10][9]ざい牛津うしづ大學だいがくぼくひたぶる學院がくいんてき思想家しそうか赫特斯柏りつてきれんさいさきひょうじゅつ平均へいきんそくりつ定理ていりざい同樣どうよう時間じかん間隔かんかくないかりわかとう速度そくど物體ぶったいてき速度そくどとう加速度かそくど物體ぶったいてき最初さいしょ速度そくど最終さいしゅう速度そくどてき總和そうわてき一半いっぱんのり物體ぶったい移動いどうてき距離きょり相等そうとう。這定理ていり自由じゆう落體らくたい定律ていりつてき基礎きそざいとぎりゃく·とぎこれまえ們就やめ實驗じっけんしょうじつりょう定理ていり[11]

あまかつなんじ·おくさと斯姆またはた們的研究けんきゅう結果けっか發揮はっき創立そうりつりょうよう曲線きょくせんらい解釋かいしゃく運動うんどう定律ていりつてき方法ほうほうなみ且用幾何きか方法ほうほう證明しょうめい平均へいきん速度そくど定理ていりおくさと斯姆於1377ねん發表はっぴょうてき著作ちょさく天地てんち通論つうろん提出ていしゅつとう自由じゆう落體らくたいざい加速かそく,其重りょうなみぼつゆう增加ぞうか,而是衝力增加ぞうか假設かせつ,挖掘いちじょう直線ちょくせん隧道すいどうしたがえ地球ちきゅう表面ひょうめんてきAてん穿ほじしん,挖掘いた地球ちきゅう表面ひょうめんてきBてんしかこうしょう一個重物落入這隧道,のり它會したがえAてん經過けいかこころ移動いどういたBてん,就好ぞうたん擺從一邊搖擺到另外一邊。ただししたがえこころいたBてんてき途中とちゅう,它是ていますおこり狀態じょうたい,而重りょうただのう造成ぞうせい物體ぶったい掉落,いん此衝りょくあずか重量じゅうりょう不同ふどう[12]

這些研究けんきゅう發展はってん逐漸侵蝕しんしょくりょう學者がくしゃ們對於亞さと斯多とく物理ぶつりがくてき信心しんじん[13]ざいとぎりゃく發表はっぴょう慣性かんせい原理げんりぜんひさ,於1585ねんよし大利おおとし物理ぶつり學者がくしゃたかしもちあま·ほんあまとくはたえつ成熟せいじゅくてき力說りきせつげんせいためただのう適用てきよう於直せん運動うんどう[14]ほんあまとく棣特べつ舉出甩石つるてきれいとう旋轉せんてん甩石つるかわぶくろ內的石頭いしあたまゆかり於被がわなわ約束やくそく原本げんぽんてき直線ちょくせん運動うんどうせりへんため圓周えんしゅう運動うんどうただしわかはた石頭いしあたま扔出,だつはなれがわなわてき約束やくそくのり石頭いしあたまかいてい直線ちょくせん運動うんどう,而石あたまてき直線ちょくせん軌跡きせきかいせいきり圓周えんしゅう於扔てん[15][16]

經典きょうてん慣性かんせい

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あまひしげ·哥白あま於1543ねん發表はっぴょう著作ちょさく天體てんたい運行うんこうろん》,主張しゅちょう地球ちきゅうあずかしょ於其表面ひょうめんてき所有しょゆう物體ぶったいしたがえ停止ていし不動ふどう,而是持續じぞくにょうちょ太陽たいよう公轉こうてんめんたい這嶄しんてき理論りろんさと斯多とくしきてきしんせつ──地球ちきゅう宇宙うちゅうてき中心ちゅうしんいん此絕對地たいち固定こてい不動ふどう──あらわほら百出ひゃくしゅつなん以招[17]ざい發表はっぴょう著作ちょさくまえ,哥白あまためりょうしょうじつ自己じこてき理論りろんはややめ於1530ねん完成かんせいりょう觀測かんそくぎょうほし軌道きどう運動うんどうてき實驗じっけん[18]

とくこく天文學てんもんがくしゃかつぼくざいしたがえ1618ねんいたり1621ねんぶんさん階段かいだん發表はっぴょうてき著作ちょさく《哥白あま天文學てんもんがく概要がいよううらさいさき提出ていしゅつ術語じゅつご慣性かんせい」,ひしげひのとため懶惰らんだてき意思いしあずか當今とうこんてきかいしゃく太一たいちさまかつぼく勒以たい運動うんどう變化へんかてき抗拒こうきょらい定義ていぎ慣性かんせい,這仍きゅう根據こんきょさと斯多とくてき靜止せいし狀態じょうたいため自然しぜん狀態じょうたいてき前提ぜんていいちちょくようとういた後來こうらいとぎりゃくてき研究けんきゅうあずかうしひたぶるはた靜止せいしあずか運動うんどう統一とういつ於同いち原理げんり術語じゅつご慣性かんせい才能さいのう應用おうよう於當こん其所ゆうてき概念がいねん

 
とぎりゃくようらいけんけん慣性かんせい定律ていりつてき斜面しゃめん實驗じっけん

とぎりゃく·とぎ主張しゅちょうほどこせ外力がいりょく改變かいへんてき物體ぶったいてき速度そくど而不位置いち維持いじ物體ぶったい速度そくど不變ふへん需要じゅようにんなん外力がいりょくためりょうしょうじつてき主張しゅちょうとぎりゃく做了いち思想しそう實驗じっけん。如右しょしめせゆずる静止せいしてきしょうたましたがえてんAたぎした斜面しゃめんAB,たぎいたさいそこはししょうたままたかいたぎうわ斜面しゃめんBC,假設かせつりょうかたまり斜面しゃめん非常ひじょうてき平滑へいかつ摩擦まさつ係數けいすう极小,而且空氣くうき阻力微弱びじゃく,以至于可以忽りゃく计,のりしょうたまかいたぎいたあずかてんAどう高度こうどてきてんC;假設かせつ斜面しゃめんBD、BEあるBF,しょうたま同樣どうようかいたぎいたあずかてんAどう高度こうどてき位置いちただ过斜めんえつ长,往上滚的时候,单位时间ない速度そくどてき减少りょうかい变得えつしょう假設かせつ斜面しゃめん逐渐のべ长,さいきさき变成水平面すいへいめんBH,のりもと于“连续せいげん则”該小だまほん应当”かいいたあずかてんAどう高度こうどてき位置いちしか而由于事实上BH水平すいへいてきしょうたま永遠えいえん不可能ふかのうたぎいたせんまえてき高度こうど,而速度そくどてき减少りょうはた变成0,いん此小だまかいとまてい勻速直線ちょくせん運動うんどうとぎりゃくそうゆいかりわか碰到にんなん阻礙,運動うんどうちゅうてき物體ぶったいかい持續じぞく做勻そく直線ちょくせん運動うんどうしょう此稱ため惯性定律ていりつ[19][20]

这理论刚提出ていしゅつ时并其他學者がくしゃ接受せつじゅいん为当时大多數たすう學者がくしゃ了解りょうかい摩擦まさつりょくあずか空氣くうき阻力てき本質ほんしつ过伽りゃくてき实验以可もたれてきこと实为もと础,经过抽象ちゅうしょうおもえ维,つめじゅうぬし要因よういんもとゆるがせりゃく要因よういんもとさら深刻しんこくはん应了自然しぜん规律。

值得注意ちゅういてき後來こうらいとぎりゃくしたがえ惯性定律ていりつ推論すいろんかりわかぼつゆうにんなん外在がいざい參考さんこう比較ひかくのり絕對ぜったい無法むほうぶんべん物體ぶったい靜止せいし不動ふどうかえ移動いどう。這觀察かんさつ後來こうらいなりためあいいん斯坦發展はってん狹義きょうぎ相對そうたいろんてき基礎きそ[21]

こういく其他自然しぜん哲學てつがくあずか科學かがく乎分べつ獨立どくりつそうりょう慣性かんせい定律ていりつ[註 1]だい17世紀せいき哲學てつがく勒內·ふえ卡兒也曾けい提出ていしゅつ慣性かんせい定律ていりつ,雖然ぼつゆう做出にんなん實驗じっけんらいしょうじつ定律ていりつてき正確せいかくせい

うしひたぶるだい一定律其實正是伽利略所提出的慣性かんせい定律ていりつてきさいつぎ陳述ちんじゅつ[22]──ほどこせ外力がいりょくのりぼつゆう加速度かそくどいん物體ぶったいかい維持いじ速度そくど不變ふへんうしひたぶるはた定律ていりつてき最初さいしょ提出ていしゅつこう於伽りゃくうしひたぶるだいいち定律ていりつため[23]

物體ぶったいかい保持ほじ靜止せいしある勻速直線ちょくせん運動うんどう狀態じょうたいじょゆう外力がいりょくはさま使改變かいへん狀態じょうたい

うつしうしひたぶるだいいち定律ていりつうしひたぶる開始かいし描述他所よそかん察到てき各種かくしゅ物體ぶったいてき自然しぜん運動うんどうぞう飛石とびいし一類いちるいてき拋體かりわか空氣くうきてき阻力抗拒こうきょ重力じゅうりょく吸引きゅういん墜落ついらく,它們かい速度そくど变地持續じぞく運動うんどうぞう陀螺一類いちるいてき旋轉せんてんたいかりわか受到地面じめんてき摩擦まさつりょく損耗そんこう,它們かい永久えいきゅういき旋轉せんてんぞうくだりぼし彗星すいせい一類いちるいてきほしたいざい阻力較小てきふとむなしちゅう移動いどうかいさら长久維持いじ它們てき運動うんどう軌道きどうざい這裡,うしひたぶるなみぼつゆうひっさげいたうしひたぶるだい一定律與慣性參考系之間的關係,他所よそせんちゅうてき問題もんだいため什麼いんもざい一般いっぱん觀察かんさつちゅう運動うんどうちゅうてき物體ぶったい最終さいしゅうかい停止ていし運動うんどうみとめため原因げんいんゆう空氣くうき阻力、地面じめん摩擦まさつりょくとうとう作用さよう於物たいかりわか這些りょく存在そんざいのり運動うんどうちゅうてき物體ぶったいかい永遠えいえんとまてき做勻そく運動うんどう。這想ほう重要じゅうようてき突破とっぱ需要じゅようごくため仔細しさいてき洞察どうさつりょくあずか豐富ほうふてき想像そうぞうりょく才能さいのう達成たっせい

相對そうたいろん

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おもねしかはくとく·あいいん斯坦於1905ねんざい論文ろんぶんろん動體どうたいてき電動でんどう力學りきがくうら提出ていしゅつてき狹義きょうぎ相對そうたいろん建立こんりゅう於伽りゃくあずかうしひたぶる研究けんきゅう出來できてき慣性かんせいあずか慣性かんせい參考さんこうけい。儘管這劃時代じだいてき理論りろん實際じっさい改變かいへんりょう許多きょたうしひたぶる概念がいねんぞう質量しつりょうのうりょう距離きょりただしあいいん斯坦てき慣性かんせい概念がいねんあずかうしとみてき原本げんぽん概念がいねんいと毫沒ゆうにんなん差異さい實際じっさい而言,せい理論りろん建立こんりゅう於牛とみてき慣性かんせい定義ていぎただし這也使とく狹義きょうぎ相對そうたいろんてき相對性原理そうたいせいげんりただのう應用おうよう慣性かんせい參考さんこうけいざい這種參考さんこうけいうら受外りょくてき物體ぶったい必定ひつじょう保持ほじ靜止せいしあるひとしそく直線ちょくせん運動うんどう狀態じょうたいためりょう處理しょり局限きょくげんあいいん斯坦於1916ねん發表はっぴょう論文ろんぶん廣義こうぎ相對そうたいろんてき基礎きそ提出ていしゅつ廣義こうぎ相對そうたいろん。這理ろんのう應用おうよう於非慣性かんせい參考さんこうけいただしためりょうたちいた目的もくてきあいいん斯坦發覺はっかく必需ひつじゅ使用しよういた彎曲わんきょく時空じくうてきしん概念がいねん,而不傳統でんとうてきうしひたぶるりょくてき概念がいねんおもしん定義ていぎいく基礎きそ概念がいねんれい重力じゅうりょく)。

いんため這重しん定義ていぎあいいん斯坦かえ測地そくち誤差ごさじゅうしん定義ていぎりょう慣性かんせいてき概念がいねん,這又引起一些微妙但重要的結果。根據こんきょ廣義こうぎ相對そうたいろんとう處理しょりだい尺寸しゃくすん問題もんだい不能ふのう使用しようあずか倚賴傳統でんとううしひたぶる慣性かんせい幸運こううんたい於足夠小てき時空じくう區域くいき狹義きょうぎ相對そうたいろん仍舊適用てきよう慣性かんせいてき內涵與工作こうさく仍舊あずか經典きょうてん模型もけいしょうどう

狹義きょうぎ相對そうたいろんてきいち深奧しんおうてき結果けっかのうりょうあずか質量しつりょう互不しょうてき物理ぶつり屬性ぞくせい,而是互相轉換てんかんてき。這嶄しん關係かんけい也給慣性かんせい概念がいねんしんてき內涵。狹義きょうぎ相對そうたいろんてき邏輯結果けっかかりわか質量しつりょう遵守じゅんしゅ慣性かんせい原理げんりのりのうりょう必也遵守じゅんしゅ慣性かんせい原理げんりたい於很狀況じょうきょう,這理ろんだい大地だいちたくひろしりょう慣性かんせいてき定義ていぎのう應用おうよう物質ぶっしつ與能よのうりょう

かいしゃく

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質量しつりょうあずか慣性かんせい

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慣性かんせいてき定性ていせい定義ていぎため物體ぶったい抗拒こうきょどうりょう改變かいへんてき性質せいしつはた定義ていぎ以定りょう延伸えんしんため物體ぶったい抗拒こうきょどうりょう改變かいへんてき度量どりょう,就可以用らい做數がく計算けいさん。這度りょうしょうため慣性かんせい質量しつりょう,簡稱ため質量しつりょう所以ゆえん質量しつりょう表示ひょうじ物質ぶっしつてき數量すうりょう同時どうじ質量しつりょう也是物體ぶったい慣性かんせいてき度量どりょう

どうりょう方程式ほうていしきひょうたち物體ぶったいてきどうりょう   あずか質量しつりょう  速度そくど   これあいだてき關係かんけい

 

ただしうしひたぶるだい二定律方程式也可以表達物體的作用力   あずか質量しつりょう慣性かんせい質量しつりょう 加速度かそくど   これあいだてき關係かんけい

 

按照這个方程式ほうていしききゅうてい作用さようりょくのり質量しつりょうえつだい加速度かそくどえつしょうよしどうりょう方程式ほうていしきあずかうしひたぶる方程式ほうていしききゅうてき質量しつりょうしょうどうよしためかりわか質量しつりょうあずか時間じかん速度そくど無關むせきのりうしひたぶる方程式ほうていしき以從どうりょう方程式ほうていしき推導出來でき

這樣,質量しつりょう物體ぶったい慣性かんせいてき度量どりょうそく物體ぶったい抗拒こうきょ加速かそくてき度量どりょう物體ぶったい慣性かんせい這詞てき含意がんいやめしたがえ原本げんぽん含意がんい──維持いじどう量的りょうてき傾向けいこう改變かいへんため物體ぶったい抗拒こうきょどうりょう改變かいへんてき度量どりょう

重力じゅうりょく質量しつりょうあずか慣性かんせい質量しつりょう

编辑

重力じゅうりょく質量しつりょうあずか慣性かんせい質量しつりょうあいだてきただいち差別さべつ測量そくりょう方法ほうほう

はた未知みち質量しつりょうてき物體ぶったいあずかやめ質量しつりょうてき物體ぶったい分別ふんべつかん受到てき重力じゅうりょく測量そくりょう比較ひかく,就可以得いた未知みち物體ぶったいてき重力じゅうりょく質量しつりょう通常つうじょう使用しよう天平てんぺいらい測量そくりょう。這方法的ほうてきゆうてんろんざい甚麼いんも地方ちほうざい甚麼いんもほしだま以用天平てんぺいらい測量そくりょういんためたい任意にんい物體ぶったい重力じゅうりょくじょういちようただよう重力じゅうりょくじょう改變かいへん天平てんぴょうかい測量そくりょうしんてき重力じゅうりょく質量しつりょうただしざいちょう質量しつりょうほしたい附近ふきんれい如,くろほらある中子なかごぼし,就不能ふのう採用さいよう這種方法ほうほういんためざい區域くいきうら重力じゅうりょくじょうてきはしごふとし陡峭,ざい天平てんぴょうてき左右さゆう兩個りゃんこたくばん位置いちてき重力じゅうりょくじょう差異さいりょうたいだい超過ちょうか允許いんきょ誤差ごさ範圍はんいざいしつじゅう環境かんきょう,也不能ふのう採用さいよう這種方法ほうほういんため天平てんぴょう不能ふのう做任なん比較ひかく

ほどこせやめ作用さようりょく未知みち質量しつりょうてき物體ぶったい測量そくりょうさんせいてき加速度かそくどしかこう應用おうよううしひたぶるだい定律ていりつ方程式ほうていしき,就可以得いた慣性かんせい質量しつりょう,其誤ただげんせい於測量的りょうてきじゅん確度かくどとうしょ自由じゆう落體らくたい狀況じょうきょう使用しよう這方ほうすわざい一種いっしゅ特別とくべつ椅,たたえため物體ぶったい質量しつりょうはかひょう,就可以測量そくりょうしつじゅうこうてんいんてき慣性かんせい質量しつりょう

值得注意ちゅういてき實驗じっけんしゃなお找出,重力じゅうりょく質量しつりょうあずか慣性かんせい質量しつりょう兩者りょうしゃあいだゆう甚麼いんも差異さい實驗じっけんしゃやめ完成かんせい許多きょた實驗じっけんけんけん兩者りょうしゃてき實驗じっけんすう值,ただし異都いとざい實驗じっけん誤差ごさげん內。あいいん斯坦ざい創建そうけん廣義こうぎ相對そうたいろんしたがえ重力じゅうりょく質量しつりょうあずか慣性かんせい質量しつりょう相等そうとうてき事實じじつとくいた很大てき啟示けいじ假設かせつ重力じゅうりょく質量しつりょうあずか慣性かんせい質量しつりょうしょうどう重力じゅうりょく所產しょさんせいてき加速度かそくど時空じくう連續れんぞくみつる內的はすしょ造成ぞうせいてき結果けっか,就好ぞうえんだまにし旋线樣式ようしきたぎしもいちたおせ圓錐えんすい

慣性かんせい參考さんこうけい

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とう描述物體ぶったい運動うんどうただゆう相對そうたい特定とくていてき參考さんこうけい才能さいのう確實かくじつ顯示けんじ物理ぶつり行為こういかりわか選擇せんたくりょう適當てきとうてき參考さんこうけいのり相關そうかんてき運動うんどう定律ていりつ可能かのうかい比較ひかく複雜ふくざつざい慣性かんせい參考さんこうけいちゅう力學りきがく定律ていりつひょう現出げんしゅつてき形式けいしきさいため簡單かんたん[24]したがえ慣性かんせい參考さんこうけい觀察かんさつにんなんていとうそく直線ちょくせん運動うんどうてき參考さんこうけい,也都慣性かんせい參考さんこうけいいやのり慣性かんせい參考さんこうけい」。かわはなしせつうしひたぶる定律ていりつ滿足まんぞくとぎりゃく不變ふへんせいそくざい所有しょゆう慣性かんせい參考さんこうけいうらうしひたぶる定律ていりつ保持ほじ不變ふへん[25]

選擇せんたく固定こていほしたいらい近似きんじ慣性かんせい參考さんこうけい,這方法的ほうてき誤差ごさ相當そうとう微小びしょうれい如,地球ちきゅうにょうちょ太陽たいようてき公轉こうてん所產しょさんせいてきはなれ心力しんりょく太陽たいようにょうちょ銀河系ぎんがけい中心ちゅうしんてき公轉こうてん所產しょさんせいてきはなれ心力しんりょくようだいさんせんまんばい所以ゆえんざい研究けんきゅう太陽系たいようけいなかほしたいてき運動うんどう太陽たいよういち很好てき慣性かんせい參考さんこうけい[26]地球ちきゅう也可以視ため慣性かんせい參考さんこうけいよし地球ちきゅう自轉じてん而產せいてき加速度かそくどざい地球ちきゅう表面ひょうめんため0.034m· s-2重力じゅうりょく加速度かそくど大約たいやくため自轉じてん加速度かそくどてき288ばいよし地球ちきゅうにょうちょ太陽たいよう公轉こうてん而產せいてき加速度かそくどため0.006m· s-2さらため微小びしょう所以ゆえん以忽りゃく地球ちきゅうてき自轉じてん公轉こうてん加速度かそくど[27]

假設かせつしょ地球ちきゅう參考さんこうけいてき觀察かんさつしゃA,觀察かんさついた一輛火車呈等速直線運動,のりちょ於此しゃてき參考さんこうけいしゃ參考さんこうけい)也是慣性かんせい參考さんこうけい現在げんざいざいしゃしゃひさし內,ゆう一個圓球從高處掉落下來,しょ於火しゃ參考さんこうけいてき觀察かんさつしゃB,しょかん察到てきえんだま軌跡きせき,就如どうとう這火しゃ固定こてい不動ふどう,這圓だまかい垂直すいちょく掉落らいいちようしたがえ地球ちきゅう參考さんこうけい觀察かんさつざい掉落ぜんえんだまあずかしゃてき移動いどう速度そくどあずか方向ほうこうしょうどうえんだまてき慣性かんせい保證ほしょうあさちょしゃ移動いどう方向ほうこうえんだまあずかしゃてき移動いどう速度そくど相等そうとう注意ちゅういいたざい這裡,慣性かんせい而不質量しつりょうきゅう保證ほしょう

まい一個慣性參考系裡的觀察者,都會とかいかん察到所有しょゆう物理ぶつり行為こうい遵守じゅんしゅ同樣どうようてき物理ぶつり定律ていりつしたがえいち慣性かんせい參考さんこうけい簡單かんたんまた直覺ちょっかくあかりあらわ變換へんかんとぎりゃく變換へんかんいた另外いち慣性かんせい參考さんこうけい。這樣,しょ地球ちきゅう參考さんこうけいてき觀測かんそくしゃAのう夠推ろんしゃ參考さんこうけいてき觀察かんさつしゃBかいかん察到,ざいしゃしゃひさし內掉落的えんだまかい垂直すいちょく掉落らい

たい於非慣性かんせい參考さんこうけい而言,ゆかり參考さんこうけいてき加速度かそくど不等ふとう於零,物體ぶったいかいかん受到きょしつらえりょく假設かせつしゃせいざい加速度かそくどちゅうのりしゃ參考さんこうけいてき觀察かんさつしゃBかいかん察到,えんだまかい垂直すいちょく掉落,而會へんあらため方向ほうこう,這是いん為朝ためともちょしゃ移動いどう方向ほうこうえんだまあずかしゃてき移動いどう速度そくど相等そうとう

さいいちれい假設かせつはた地球ちきゅう自轉じてん納入のうにゅう考量こうりょう地球ちきゅうごと24しょうかい自轉じてんいちしゅう旋轉せんてんてき地球ちきゅう參考さんこうけい是非ぜひ慣性かんせい參考さんこうけいしたがえ北極ほっきょくはつしつらえいちまい飛彈ひだんたいじゅん南方なんぽう於赤どうてきぼうてんP,のりしたがえ地球ちきゅう參考さんこうけい觀察かんさつゆかり於感受到さとおくりょく,這枚飛彈ひだんかいへんはなれてんP。ただししたがえ太陽たいよう參考さんこうけい觀察かんさつゆかり地球ちきゅうてき自轉じてんてんP位置いちゆうしょ改變かいへん所以ゆえんぼつゆうじゅんかく抵達てんP。

慣性かんせいてき起源きげん

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うしひたすら特別とくべつ定義ていぎ絕對ぜったい空間くうかんため依賴いらい於外かいにんなん事物じぶつ獨自どくじ存在そんざいてき參考さんこうけいざい絕對ぜったい時空じくうちゅう受力てき物體ぶったい具有ぐゆう保持ほじばららい運動うんどう狀態じょうたいてき性質せいしつ,這性質せいしつしょうため慣性かんせい」。うしひたすらみとめため慣性かんせい物體ぶったいてき內秉性質せいしつ

おん斯特·みとめため絕對ぜったい空間くうかんてき概念がいねんふとげんひめ絕對ぜったい空間くうかん以實ぎわ觀察かんさつはかかりわかしょう所有しょゆう遙遠ようえんほしたいてき運動うんどう平均へいきんとくいたてき參考さんこうけいおう該是靜止せいしてき以替だい絕對ぜったい空間くうかんよし此,物體ぶったいてき慣性かんせいあずか遙遠ようえんてきほしたいゆうせき物體ぶったいてき慣性かんせい起源きげん於其與せい宇宙うちゅうてき物質ぶっしつあいだてき相互そうご作用さよう,也就せつ,「とおいきてき物質ぶっしつ決定けっていりょうほんいきてき慣性かんせい」。ただしとおざい宇宙うちゅうてきいちはしそう距109光年こうねん宇宙うちゅう半徑はんけいてきほしだま,怎麼のう影響えいきょうほんいきてき慣性かんせい?儘管赫的批評ひひょう很有道理どうりうしひたぶる力學りきがくてきじゅん確度かくどゆうども睹的事實じじつ究竟きゅうきょう甚麼いんも原因げんいん造成ぞうせいりょうどおいきてき物質ぶっしつ乎與ほんいきてき慣性かんせいぼつ甚麼いんも牽連てき表象ひょうしょう

あいいん斯坦ざい研究けんきゅう廣義こうぎ相對そうたいろんとき深深しんしんうま赫的理論りろん吸引きゅういんあずか啟發けいはつあいいん斯坦しょう這想ほうためうま原理げんりあいいん斯坦表明ひょうめい重力じゅうりょく遙遠ようえん物質ぶっしつ影響えいきょうほんいき慣性かんせいてきせい,而這耦合發生はっせい於彎きょく時空じくう以用幾何きか動力どうりょくがくてきはつ方程式ほうていしき計算けいさんもとめ根據こんきょあいいん斯坦てき理論りろんただよう知道ともみち宇宙うちゅうてきせい質量しつりょうのうりょうぶん佈與流動りゅうどう,就可以計算出さんしゅつざい任意にんい位置いちあずか時間じかん物體ぶったいてき慣性かんせい。這具體ぐたいきゅうりょう定理ていりてき操作そうさせい[28]

假設かせつ一個旋轉圓球殼的質量等於地球質量、半徑はんけいとう地球ちきゅう半徑はんけい旋轉せんてん角速度かくそくどとう地球ちきゅう自轉じてん角速度かくそくどざい圓心えんしん位置いちゆういちでんのり旋轉せんてんえんだまからたい於傅擺產せいてき參考さんこうけい拖拽現象げんしょうあずかせい宇宙うちゅうたい於傅擺產せいてき現象げんしょう兩者りょうしゃあいだてき比率ひりつ大約たいやくため5×10-14よし此,結論けつろん地球ちきゅうたい於傅擺的影響えいきょう相當そうとう微小びしょうかりわか地球ちきゅう質量しつりょうだい0.2×1014ばいのり旋轉せんてんえんだまからたい於傅擺產せいてき參考さんこうけい拖拽現象げんしょう相當そうとう宇宙うちゅうたい於傅擺產せいてき現象げんしょう[28]

うたてどう慣量

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工業こうぎょう具有ぐゆう很大てきうたてどう慣量以用らい抗拒こうきょてんそくてき改變かいへんとう動力どうりょくげんたい旋轉せんてんじく作用さようゆういち變動へんどうてきりょくのりれい往複しき發動はつどう),ある應用おうようざい間歇かんけつせいまけときれい活塞かっそくあるおきゆか),以減しょうてんそくてき波動はどう使つかい旋轉せんてん運動うんどうさら加平かへいじゅん

うたてどう慣量慣性かんせいてき另外いちしゅ形式けいしきゆびてき剛體ごうたいざい旋轉せんてん維持いじ其等そく旋轉せんてん運動うんどうてき傾向けいこうじょゆう外力がいりょくのりほどこせ剛體ごうたいてきすみどうりょうかい改變かいへん。這理ろんたたえためすみどうりょう守恆もりつね定律ていりつよし陀螺てきてんどう慣量,它可以抗拒こうきょにんなんたい旋轉せんてんじく方向ほうこうてき改變かいへん

まいり

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註釋ちゅうしゃく

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  1. ^ 英國えいこく政治せいじ哲學てつがくたく马斯·霍布斯ざい著作ちょさく維坦うら這樣陳述ちんじゅつ

    とう物體ぶったい靜止せいし不動ふどうじょゆう甚麼いんも事件じけんはた它攪どう,它會永遠えいえん靜止せいし不動ふどうぼつ有人ゆうじんかい懷疑かいぎ真理しんりただしとう物體ぶったいざい運動うんどうちゅうじょゆう甚麼いんも事件じけんはた停止ていし,它會永遠えいえん運動うんどう。雖然理由りゆうしょうどうぼつゆうにんなん東西とうざい改變かいへん自己じこ),這論てんなみ很容えきゆずるじん信服しんぷく

參考さんこう文獻ぶんけん

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外部がいぶ連結れんけつ

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