2-05系列论文06篇之05：惯性系力新剖析.pdf

师子说理三部曲 2 师子阔论动力学 22 第第 0505 篇篇 系列论文系列论文 0606 篇之篇之 0505 惯性系惯性系力力新剖析新剖析 师教民师教民 1 2 1 1 石家庄广播电视大学石家庄广播电视大学 科学技术部科学技术部 河北河北 石家庄石家庄 050081 2 2 石家庄经济学院石家庄经济学院 信息工程学院信息工程学院 河北河北 石家庄石家庄 050031 摘摘 要要 惯性参照系不是合理的概念 把惯性参照系和 非惯性参照系统一起来 否定了惯性力的概念 力在不同 加速度的参照系中测量结果的不同叫做力相对性原理 关键词关键词 惯性参照系 非惯性参照系 所谓惯性力 力 相对性原理 中图分类号中图分类号 O 313 1 文献标识码文献标识码 A 文献 77 1 说 我们把牛顿第一定律成立的参照系称做惯性 参照系或惯性系 反之 称为非惯性系 文献 104 1 接着说 设 在静止的车厢内有一观察者 在车厢的光滑桌面上放着一质量 为m的滑块A 图 1 3 13 当车厢在某一时刻以加速度a向右 运动时 由站在地面上的人看 滑块是静止的 这是由于桌面是 光滑的 滑块在水平方向不受力 但是车厢内观察者看到 滑块 在水平方向虽不受外力 却相对于桌面向车后做加速度为 a的 运动 这是不符合牛顿定律的 车厢内的人要运用牛顿第二定 律 他必然认定有一个力f作用在滑块上 其方向与车厢相对于 地面的加速度a的方向相反 其大小等于滑块质量与其加速度的 大小的乘积 即f ma 这样就可认定滑块做 a的运动是f所 第 05 篇 惯性系力新剖析 23 引起的 f 这个力不是由任何物体之间的相互作用产生的 从这 个意义上说它是处于加速运动参照系中的人为了能用牛顿定律 来解释滑块的运动而认定的力 这个力叫做惯性力 从文献 1 上述的论述中可知 文献 1 认为 在地面系和车厢系中 见图 1 3 13 滑块A受到的力 都为 0 即认为力是绝对 在地面参照系 滑块A受到的力为 0 产生的加速度也 为 0 所以 在地面系是符合牛顿第二运动定律的 所以地面系 是惯性系 而在车厢参照系中 滑块A受到的力为 0 而产生的 加速度却为 a 所以在车厢系中不符合牛顿第二运动定律 所 以车厢是非惯性系 事实上 文献 1 说的 车厢内观察者看到看到 滑块在水平方 向虽不受外力 却相对于桌面向车后做加速度为 a的运动 这 是不符合牛顿定律的 这句话是错误的 因为滑块受力与否不能 凭肉眼 看看 而应该凭 测量 即实验 物理学中实验是重要 的一环 并且 这也体现出理论来源于实践的原则 看到看到 滑 块在水平方向虽不受外力 但是用图 1 3 14 中的弹簧秤测量的 结果是滑块受到外力f ma 这个力主要是由车厢施与的 当 然也包括地球 太阳等宇宙间所有物体对A施与的引力或其他 力 这正像 地球上的观察者看看到到做自由落体运动的物体在铅 图图 1 1 3 3 1313 a a A 地地 面面 师子说理三部曲 2 师子阔论动力学 24 直方向上虽不受外力 重力是看不到的 但用弹簧秤测量的结 果是受到外力且受到的外力为G mg 一样 这样 在车厢中 也便有 力为f ma 加速度为 a 故在车厢中牛顿第二定 律也成立 故车厢系和地面系是完全一样的 根本不需要也不应 该再分惯性系和非惯性系 文 1 上述分析的根本错误是 判断车厢是否惯性系时 用 在在地面上地面上测得的力0和在在车厢中车厢中测得的加速度a 去组成牛顿第 二运动定律 正确之法是 用在同一个参照系中测得的力和加速 度去组成牛顿第二运动定律 正像判断地面是否惯性系时那样 需要说明两点 力f ma本质上就是有施力物体的作用力 并不是像文 献 1 所说的人为 认定的惯性力 理由为 当车厢在某一时刻 以加速度a向右运动时 铁轨连同地面 乃至整个地球 包括地 面上的建筑物 树 大气 悬浮在大气中的尘埃及大气包围的火 车内桌面上的滑块A等 就受到车轮施与的摩擦力 在该摩擦 力的作用下 铁轨连同地面 乃至整个地球 包括地面上的建筑 物 树 大气 悬浮在大气中的尘埃及大气包围的火车内桌面上 的滑块A等 便相对于车厢以 a 即向左 的加速度运动 用 图 1 3 14 中的弹簧秤测出的滑块A受到的外力f ma就是车 厢通过车轮对整个地球施与的摩擦力分配到滑块A上的那一部 图图 1 1 3 3 1 14 4 F a f A 地地 面面 第 05 篇 惯性系力新剖析 25 分 更加严格地 确切地说 外力f ma是车厢 车厢内的桌 面 地球 太阳等宇宙间的所有物体对滑块A的作用力的合力 在车厢中测量的结果 所以滑块A所受到的外力f ma主要 是车厢通过车轮施与的 车厢就是主要的施力物体 这样就说明 了 实验证明所谓惯性力是有施力物体的 所谓惯性力的本质所谓惯性力的本质是是 有施力物体有施力物体的的作用力作用力 滑块受到的作用力f在不同的加速度的参照系中测量的 结果不同 例如 在车厢系中是 ma 在地面系中则是0 在 太阳系中又是 KMme r2 KMmr r3 其中 r为滑块A在 太阳系中的位置矢量 r 为太阳与滑块A之间的距离 e为r的 单位矢量 K为万有引力恒量 M为太阳系的质量 这说明滑 块A在太阳系中做椭圆线加速运动 在其他任意参照系中又是 另外的数值 所以力是相对的力是相对的 我们把力在不同加速度的参照系 中测量结果的不同叫做力相对性原理力相对性原理 关于力的相对性的例子很多 例如 静止在做自由落体运动 的电梯D中的人 用弹簧秤称得静止在D中的 质量为m的物 体B的重力为G 0 但是在地球表面上却称得物体B的重力为 G mg 0 并且物体B在重力G mg 0的作用下 相对于地球做自由落 体运动 即做直线加速运动 不少专家对此反驳说 静止在电 梯D中的物体B的重力是绝对的 即为在地球表面上测得的数 值G mg 在电梯D中测得的 0 是失重现象 不是物体B的 真实的重力 可是 没有一位专家反驳说 上述的滑块A受 到的合外力是绝对的 即为在太阳上测得的数值 f KMme r2 KMmr r3 在地面上测得的 0 是失合外力现象 不是滑块A受到的真实的 师子说理三部曲 2 师子阔论动力学 26 合外力 上述专家对滑块A和物体B的矛盾认识说明 人们 包 括爱因斯坦等大权威们 还未摆脱 地球地球中中心论心论 的束缚 还未 认识到力的相对性原理的客观性与正确性而只是凭想像判别是 非 即在所谓非惯性系中想像出所谓的惯性力 这正像上古的 人们 无力解释自然现象时就想像出神神一样 事实上 从理性的角度也能说明这个问题 如 大家都承认 运动和静止的相对性 把地球看成是静止的 火车 或太阳 就 以速度v v可以变化 相对于地球运动 把火车 或太阳 看 成是静止的 地球连同铁路旁边的电线杆就以速度 v相对于火 车 或太阳 运动 因此 地球与火车 或太阳 是平权的 谁 也不比谁更突出 更特殊 更优越 所以 如果任何一条自然定 律在地球上成立 那么这条自然定律在火车 或太阳 上也应该 同样成立 不然就打破平权 分出优劣而否定运动的相对性了 结论 牛顿力学中的惯性系 非惯性系 惯性力 力的绝对 性都是错误的 都是牛顿制造出来的神神 可悲的是 人们 包括 爱因斯坦等大权威们 还仍然处在这些神神的迷惑 蒙蔽和统治中 参考文献参考文献 1 梁绍荣 刘昌年 盛正华 普通物理学 第 1 分册 力学 M 北 京 高等教育出版社 1987 77 104 2 常 利 牛顿运动定律 M 北京 北京教育出版社 1987 3 肖士珣 理论力学简明教程 M 北京 高等教育出版 社 1983 4 F W Sears等 美 大学物理学 第1 2册 M 郭泰运等译 北 京 人民教育出版社 1979 5 师教民 动力学之谜与美 M 石家庄 河北科学技术出版 社 2007 第 05 篇 惯性系力新剖析 27 6 师教民 两地书中论科学 M 石家庄 河北科学技术出版 社 2007 Article No 05 in the Series of 06 A New Analysis of the Inertial Reference Frame and the Inertial Force Shi Jiao min1 2 1 1 Department of Science and Technology Shijiazhuang Radio and Television University Shijiazhuang 050081 China 2 2 Information Engineering College in Shijiazhuang Economic Institute Shijiazhuang 050031 China Abstract The inertial reference frame is not an unreasonable concept We unify the inertial and non inertial reference frames and negate concept of the inertial force The difference of the result of the force measurement in the reference frames of the different acceleration is called the relativity principle of the force Key words the inertial reference frame the non inertial reference frame so called the inertial force the relativity principle of the force 作者简介作者简