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说说惯性力
送交者: newwild 2019年10月18日19:56:06 于 [五 味 斋] 发送悄悄话

惯性力是一种虚构的力。虚构的意思大家都明白,那就是实际上是不存在的,是人们想象出来的。为啥要虚构惯性力?那是要把复杂的动力学问题转化为简单的静力学问题。

动力学问题就是物体在做加速运动时的力学问题,而静力学问题就是物体不做加速运动时的力学问题。它们都属于经典力学,非常古老。对于一个质点,就是一个牛顿第二定律来描述。对于一个有体积的物体,只要把这物体看成无数个质点,然后对每个质点应用牛顿第二定律就能搞定了。牛顿第二定律是一个非常简单的方程,中学物理就已经学了。它左边是一个合力,右边是质量乘加速度。对于静力学问题,因为没有加速度,所以方程右边等于零。也就是说,静力学问题就是所有力合起来要为零,所有力都要互相抵消掉。

静力学问题只涉及力,不涉及运动学和动力学,所以比较简单,有很多非常有效的解法。而动力学问题因为涉及运动学和动力学,要复杂许多。人们就想,要是能把动力学问题转化为静力学问题,那就太好了。如何转化呢?那就是把牛顿第二定律的右边项质量乘加速度移到左边去,和合力放一起。然后把这个质量乘加速度看做是一个新的分力,这样动力学方程在数学上和静力学方程就一模一样了,于是以前用于静力学问题的所有的有效解法,就可以完全照搬了。这真是个奇妙的想法!我们把左移的质量乘加速度项称为惯性力。但它不是一个真正的物理意义上的力,它只是方程的一个项,在数学处理时作为力来对待。如果把它看成是真正的力,那他的物理肯定是师娘教的。


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