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  • 惯性力何以成为网友学历的分水岭?

    1、引言

    年前的时候,我做了个视频,讲解摔炮爆炸的原因,里面涉及到了惯性力。可能正好是过年热点,这个视频播放量惊人,评论也很“惊人”。有困惑的:“惯性力这玩意到底存不存在,我记得初中我说惯性力的时候被物理老师说了”,有比较温和的:“王老师,应该没有惯性力吧,惯性不是力”,有直接攻击的:“跟他学力学能学废你,还惯性力”,也有解释的:“非惯性系牛顿定律不适用了,才有惯性力”,还有是看热闹的:“有人嘲讽惯性力,哈哈哈”。当然,还有一些其他评论,没办法分类的。总之,“惯性力”三个字让大家都high了。

    其实,除了刚刚那个视频,惯性力一直在网络上能够引起较大的反响。我刚接触科普的时候,就曾写过惯性力,结果引来一大堆非议加攻击。之前也刷到过严伯钧特地做了一期视频怒怼了那帮人,我看了都感觉很过瘾。那么,惯性力到底有什么魔力,能够让人这么high呢?这一切首先得从什么是惯性力说起。

    2、达朗贝尔是谁

    中世纪的欧洲,大概是11-17世纪,正在进行着一场革命。文艺复兴从意大利的佛罗伦萨,很快地席卷整个欧洲。其中,出现了很多代表人物。但丁、达芬奇、伽利略、帕斯卡、波伊尔、笛卡尔,等等。在文艺复兴的后半阶段,一颗苹果砸到了牛顿的头上,他在总结前人的基础上,提出了三定律,写出了《自然哲学的数学原理》。三定律中,第二定律:F=ma,力等于质量乘上加速度。划重点,一会要考的。在这之后,沉寂了一段时间,这段时间内,静力学,动力学,运动学始终在各自发展。到了18世纪,有个人对着牛顿第二定律发呆,他总觉得这个公式有点不顺眼,这个人就是达朗贝尔。

    达朗贝尔的研究领域很多,在数学、力学、天文学、哲学、音乐和社会活动方面都有很多建树。著有《数学手册》、《动力学》、23卷的《文集》等。达朗贝尔生前为人类的进步与文明做出了巨大的贡献,也得到了许多荣誉。但在他临终时,却因教会的阻挠没有举行任何形式的葬礼。另外,达朗贝尔的身世也很可怜,是一位军官的私生子,母亲是一位著名的沙龙女主人。他母亲为了不影响自己名誉,把他遗弃在教堂的石阶上,被一个士兵捡到了。他父亲知道后,把他寄养在一对玻璃匠夫妇家里。

    3、惯性力是什么

    前面说了,达朗贝尔觉得牛二定律不顺眼,那该怎么处理呢?他没有重新对这个物体进行分析,完全没有,纯粹是数学上的变换。简单一点,我以这个小球为例,它受到外部的主动力F,也有外部的约束力FN,在这些外力的合力之下,根据牛二定律,必定存在加速度。牛二定律表达式是这样的:F+FN=ma。达朗贝尔把这个牛二定律表达式左右移动了一下,变成了这样:F+FN-ma=0。他觉得这样还不太得劲,把-ma改写成力FI,也就是FI=-ma,这样子原来的牛二定律就变成了F+FN+FI=0。

    这样一看是不是就顺眼多了,全部都是“力”的形式,并且等于0就表示可以用“平衡”的方法来解决问题。这就是著名的达朗贝尔原理,其中的FI就是惯性力。正是这样的处理,让复杂的动力学分析,变成了简单的静力学分析。这应该算得上是分析力学的雏形了。后来,拉格朗日,哈密顿等等将更加复杂的数学方法应用于力学之中,开创了晦涩难懂的分析力学。

    这就是惯性力的来源,它从来没有说惯性就是力。惯性力是为了处理方便,强行将含加速度的那一项定义而来的,本身并不是力,而是运动。所以,惯性力并不是真实存在的,而是一种假想的虚拟力。

    4、怒怼

    “可是,惯性不是力啊。”

    我说惯性是力了吗?我刚刚讲了半天,你是不是一点点都没听进去。即便你听不进去,你不会自己动动你的小手指,去搜一下吗?现在网络那么发达,别整天刷一些无聊的小视频。天天拿着初中的物理知识,在网上横冲直撞。就不能谦虚一点,看到一个新的名词,不要自以为是,胡乱评论,甚至是攻击他人。我虽然在力学方面还有很多需要学习的,但是好歹也是搞了快20年力学了,这种低级错误,我可能会犯吗?

    希望大家多多扩散转发,让那帮嘲讽惯性力的人,能够学到正确的力学知识。关注王小胖,带你了解更多有意思的力学知识。

    作者:admin  发布时间:2022-04-13  点击数:

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