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“惯性力”这个概念科学吗?

宇宙解码  · 公众号  ·  · 2023-07-10 19:35

正文

物理学中确实有“惯性力”这个概念。

“惯性力”也确实不是力。

“科学”是“分科而学”,也就是把知识分成不同的科目去学习,物理概念和“分科而学”有关系吗?

这不是物理问题

“惯性力”这个概念科学吗?

问出这种问题的人通常是高中生,他们的老师告诉他们:惯性不是力,不能说惯性力。

但是一些大学生在谈论物理的时候会说出“惯性力”这个词。

他们会觉得这些大学生连高中物理都没学好。

而大学生会劝他们多学点物理再说话。

再次强调,这不是物理问题。

  • 蜗牛不是牛,所以没有蜗牛。

  • 壁虎不是虎,所以没有壁虎。

  • 海豹不是豹,所以没有海豹。

  • 鲸鱼不是鱼,所以没有鲸鱼。

  • ……

我不是在比喻,我就是在说很多人对“惯性力”的疑问。

“惯性力是不是力”和“有没有惯性力”矛盾吗?

这有什么矛盾的?

谁说名字里面带个“力”,就一定是力?

不要望文生义!

遇到一个新概念,先查一查它的定义是什么,不要张口就来。

简单吗?

一点都不简单,没几个人能做到,不然我也不会把上面的某几个字重复三遍。

你以为你能做到?

别自己骗自己了,换一个别的概念,你的毛病就又犯了。

动力学要考虑力(或力矩)与加速度的关系,也就是牛顿第二定律。

这种操作从物理意义上来看,就是强行认为一个受力的物体是静止的,让惯性起到了像力一样的效果,选择了一个非惯性系作为参考系。

所以“惯性力”只在非惯性系中出现,是对非惯性系中的惯性的一种形象的称呼。通常所说的离心力、科里奥利力都是“惯性力”的特例。

更好理解的方法就是借助惯性系:

惯性让物体相对于惯性系匀速运动,也就必然会让物体相对于非惯性系做非匀速运动。

达朗贝尔原理的这种操作虽然看起来就是个数学技巧,甚至连“技巧”都谈不上,但却是分析力学发展过程中的重要环节。

它可以和虚功原理一起构成动力学普遍方程(达朗贝尔-拉格朗日原理),是一种微分形式的变分原理。

这是经典力学从“非变分”到“变分”的关键一步。

上面这些内容随便看看就行了。

大家只需要知道“惯性力”并不是一个可有可无的概念,它在经典力学的发展过程中留下了浓墨重彩的一笔,只是很少有人宣传而已。