引力質量、慣性質量與慣性強度

2020-10-18 bd8mo

  質量是人類人為定義的物體基本物質含量的測定標準,是有一個千克質量的標準物體的。人們要想知道什麼物體質量有多少,就必須用相關的物體與標準質量物體進行力學對比,最簡單有效的辦法就是等背槓桿對比法(即天平),其次是比例槓桿對比法(槓桿秤)。彈簧秤是沒法有效測定物體質量的,彈性儀器只能在極有限的地球表面上下近似地測量物體的質量。彈性儀器越精密,在不同的地方測定出來的同一物體的質量差別越明顯,而槓桿法比較出來的質量根本就沒有什麼變化。不用標準質量體進行力學對比法測定出來的質量都與物體的實際質量無關,環境變化的影響也越大,因此,任何非對比性儀器都是不能用於測定任何物體質量的。

  明確了質量這個概念的意義和衡量方法後,下面我們來分析一下「引力質量」和「慣性質量」這兩個「質量怪胎」。

  引力質量也稱重力質量,是用重力來衡量的物體質量概念。用力來衡量物體質量是必須的,但是對於質量的衡量必須要與標準質量體進行同樣的力學對比才能獲得相關物體的質量。現代的彈簧秤、電子秤能衡量物體質量嗎?方法正確了也能,方法不正確就不能,那就要看是否使用標準質量的砝碼,有砝碼就有對比,沒有砝碼就沒有對比,沒有對比就只是單純的重力,任何物體的重力都會隨著環境位置的改變而發生相應的改變,而同一物體的質量不會隨著環境位置的改變而隨意發生改變。特別是接近星體質心時,任何物體的重力都將趨於「零」而與星體表面上下的重力形成絕對的差別。在星體質心用重力對比法也是很難測定物體質量的。

  慣性質量是以相應的力加速一定質量的物體實現的加速度值來衡量的物體質量。即以物體抵抗外力的能力來衡量物體的質量,用抵抗物體重力的力衡量的質量就是前面所說的引力質量。地球表面大約9.8牛頓力就是1千克物體質量,在月球表面大約1.7牛頓力是1千克物體質量,很明顯這是同一物體在不同星體表面上受到的引力發生了改變而非物體的質量發生了改變,就是用水平加速法或離心加速法測定,這種差別都是一樣的,這種加速物體測定質量的方法卻不會在星體內部表面、近距離產生趨於「零」質量的情況,但是在遠離各種星體星系時就會產生趨於「零」質量的情況,這是此前的力學認識沒有認識到的。因此慣性質量同樣是不確定的。

  前面我們已經對「引力質量」和「慣性質量」進行了概念定義和測定方法上的分析,已經發現它們都是不穩定的「質量」概念,因此它們都只能算是作用力概念,並非是質量概念。質量守恆是因為基本物質數量守恆,而不是基本物質結合形式和運動狀態的不同的相互作用強度的守恆,因此單純作用力是無法測定任何物體質量的,只有用標準質量體進行對比才能測定相關物體的質量。「引力質量」、「慣性質量」之所以不穩定,是因為同一物體的慣性強度在發生著絕對的變化,並非同一物體的質量在不同的位置會產生什麼變化。在物理學上引入「慣性強度」才可能正確認識自然。「慣性強度」是同一物體在不同環境和不同物體都有的不同的抵抗外力的強度的力學現象,是客觀存在的物理現象。任何客觀存在的物理現象都是不可否認的,我們只能想方設法去正確認識,想方設法進行有效的度量。慣性強度與物體質量的關係也只是在同一物理環境或有限的物理環境關係密切,範圍拓展後就沒有緊密的聯繫了。

  慣性強度可以有效地取代「引力質量」和「慣性質量」這兩個力學概念。我們必須堅定地維護「物體的質量是物體所含基本物質的數量」這個質量的原始定義,質量是正確認識自然的基礎概念之一。

  有效地在各種環境下測定物體質量的方法就是必須用標準質量體進行作用力對比。這樣就不容易受空間環境或位置的影響了,當然標準質量體應該保證不與外界任何物質物體產生化學反應,標準質量體最佳的形狀是球形。為了方便人類進行太空探索或深入星體地下的探索,最好設計並使用慣性強度測定儀器,簡稱慣性強度儀。慣性強度儀的用處非常廣泛,目前沒有這樣的儀器,我斷定未來的人類必將廣泛使用「慣性強度儀」探索太空和星體內部。

相關焦點

  • 引力質量與慣性質量
    牛頓將質量定義為物體慣性大小的量度,這裡的慣性質量在實踐(試驗)中應是指物體做平動時的慣性,在地球上可以認為是物體沿地球水平線運動時的慣性質量。從人類的發展歷史看,我們用秤稱量出的物體質量為引力質量,如果套用牛二定律,由物體自由落體時所受到的重力和產生的重力加速度求出引力質量,引力質量就具有方向性——垂直地表,指向地心,與物體平動時的慣性質量互相垂直。
  • 慣性質量與引力質量
    根據萬有引力定律,同樣可以依據其物理內涵得出質量的定義,質量m是質點與其他質點相互吸引(吸引其他質點和被其他質點吸引)的能力的量度。因此,根據萬有引力定律定義的質量m稱為引力質量。慣性質量和引力質量是根據兩個互相獨立的實驗定律分別定義出來的物理量,它們反映了質點的兩種截然不同的物理屬性,從這一點看它們風馬牛不相及。
  • 引力質量和慣性質量為何相等,原因是引力是慣性的源泉!
    引力質量和慣性質量為何相等,原因是引力是慣性的源泉!有幾個網友留言,想讓更簡單的解釋一下:引力是慣性的源泉 這句話。所以就試著來解釋一下,希望可以解答你們的疑惑。引力是物質與物質在引力場中的作用。引力場也是這種作用的結果。而這樣的結果就如同一種空間性質。正是由於這種空間性質,才使得物質具有慣性。
  • 質量究竟是什麼?為什麼還有「引力質量」和「慣性質量」之分?
    引力質量和慣性質量引力質量和慣性質量的關鍵區別在於,引力質量是在引力下測量的,而慣性質量是在任何力下測量的。質量是一種物質的特性,也是它對加速度的抵抗力。有兩種質量,即引力質量和慣性質量,它們反映出了作用在物體上的不同力的類型。什麼是引力質量? 引力質量是物體由於引力而產生的質量。我們可以通過物體所受引力的強度來確定它。在這裡,物體應該處於引力場中,所受的引力用「g」來表示。通常,我們是用天平來測量它的質量的。
  • 等效原理:引力質量等價慣性質量,慣性怎麼來的,叫「慣性」恰當嗎
    文/樸道玄燈廣義相對論:彎曲的四維時空形成引力場廣義相對論的「等效原理」表述為物體的引力質量與其慣性質量等價物體間能產生引力現象的質量就叫「引力質量」。「質量」這個概念剛開始時最簡單籠統的定義是「物質的多少」,並且引力公式中兩個引力質量必須都在同一時空背景中,這樣空間距離才能參與計算。
  • 你真的了解質量麼?引力質量VS慣性質量
    質量就質量,上面說了一個引力質量,我服了,怎麼這裡還有一個慣性質量?我記得我們在初中學習物理的時候,老師會花很大的篇幅給我們講慣性這個概念。有什麼直觀的例子讓你去感覺慣性呢?而這裡的這個m,我們都知道是質量的專有符號,以前學物理的時候也知道這確實就是質量。而這個質量,就是我現在要說的慣性質量。引力質量 VS慣性質量明明都是質量,為什麼還要分引力質量和慣性質量呢?因為他們確實是完完全全不同的兩個物理量。
  • 越是基礎的越是神秘的,引力質量與慣性質量之中蘊含的璇璣
    先不考慮質量在洛倫茲協變情況下的變化,今天探討一下關於質量這個話題。經典力學對於質量的理解在牛頓力學中質量的概念可以從兩個角度來認識:引力質量和慣性質量。1、牛頓認為,質量是物質的量,它反映物質產生和接受引力的能力,可以用萬有引力公式來定義我們稱這樣定義的質量為引力質量。
  • 慣性質量和引力質量是同一種東西嗎?為什麼相等?
    一、慣性質量和引力質量是怎麼來的說起這個話題,還要回到牛頓發表了他那本著名的《自然哲學的數學原理》一書。這本書裡發表了牛頓三大定律。其中牛二(慣性定律)和牛三(萬有引力定律)定律分別給出自己的公式,即:F=ma、F=GMm/r^2。
  • 引力質量和慣性質量為何相等,它們是同一事物嗎?
    從本質上說,慣性質量和引力質量有區別,在廣義相對論中,愛因斯坦把「慣性質量=引力質量」作為等效原理,建立了廣義相對論。如果我們不加深思,可能會理所當然地認為「慣性質量」和「引力質量」是一樣的,如果我們更深入地了解這兩個物理量,就會發現這當中暗藏著更深刻的機制。慣性質量描述的是物體慣性大小的量,體現在物體加速或者減速時對外力的抵抗能力;而引力質量,描述的是物體產生引力場的能力,或者與其他引力場相互作用的能力。
  • No.141 在高考範圍內,如何理解慣性質量&引力質量的區別與聯繫?
    在初中,質量是物體所含物質的多少(更準確是物質的量);高中我們學習牛二定律後,更注重質量的慣性屬性,學習萬有引力定律後,我們開始關注質量的引力屬性;而大學低年級學習了狹義相對論後,我們了解到動質量和靜質量的區別,高年級學完廣義相對論,我們又會驚嘆質量與時空的聯繫。
  • 慣性質量和引力質量為何不同?如果兩者不相等會怎麼樣?
    1、慣性質量:描物體慣性大小的量,也可以理解為物體產生慣性大小的能力;2、引力質量:描述物體產生萬有引力大小的量,也可以理解為物體產生引力大小的能力;兩者一對比,本質就是慣性力和引力的對比,當然是不同的物理量,所以慣性質量和引力質量是有本質區別的,兩者只是單位一樣而已。
  • 物體是因為有質量所以有慣性,還是因為有慣性所以有質量?
    隨後,牛頓發現萬有引力定律,這個定律表明質量是物體之間吸引力大小的度量,即質量越大,它們之間的引力越大。為了區別於慣性量度,人們把這個質量稱為「引力質量」,而把慣性量度的質量稱為「慣性質量」。牛頓並沒有把兩種質量聯繫起來,他把它們看成是相互獨立的物理現象。
  • 慣性有強度是怎樣提出來的
    我們實際上還可以這樣理解,即:質量越大的物體慣性越大,質量越小的物體慣性也越小實際上這個時候慣性強度概念客觀上已經產生。但是一些人卻否認慣性強度而發明出了慣性質量。那麼問題就來了,F=ma中的m是什麼「質量」?  F=ma的適用範圍,同一物體的質量是不會隨著空間環境的變化而產生變化的。這是牛頓力學最正確的認識,至少我是承認這個認識的正確性的。
  • 慣性質量
    主要目的是存視頻該視頻體現的物理原理有:慣性、壓強、動量與衝量、剪切力等等。從初中到高中,在學習知識時,總是從單一的、簡單確定的角度開始。若最終想解決實際問題,必須意識到這種由學習過程帶來的慣性。實際問題往往是複雜的綜合體,要有尋求邊界條件的意識,建立多變量的思考習慣,用發散的思維調動自己的知識海,要有創造工具解決問題的意識。
  • 申文斌:引力與慣性力的分離
    在引力與慣性力的分離、時頻信號測定重力位、重力場邊值問題求解、地表淺層法確定全球大地水準面、三軸三層地球自轉理論、地球膨脹等方面作出了重要貢獻。獲國家科技進步獎一等獎1項、二等獎1項、省部級科技進步獎特等獎1項、一等獎2項等多項榮譽。論及引力與慣性力的分離,可能有人會問:引力與慣性力能分離嗎?
  • 物體質量與物體慣性成正比
    物體質量與物體慣性成正比:先說慣性,慣性是物體具有保持原始狀態的性質。物體保持原始狀態的性質大,或說物體原始狀態難於改變,我們就說此物體慣性大。物體慣性與物體質量成正比。比如,500斤的胖子,你抱不動他,推不動他,因為他質量大,慣性大,保持靜止狀態的性質大。靜止的物體具有保持靜止狀態的性質,運動的物體具有保持運動狀態的性質,此皆為物體慣性。比如,火車質量大,火車靜止時的慣性大,那麼啟動火車的力就要大。火車質量大,火車運行時的慣性大,那麼剎車的力就要大,所以火車只能慢慢減速剎車。
  • 物體質量與物體慣性成正比
    物體質量與物體慣性成正比:先說慣性,慣性是物體具有保持原始狀態的性質。物體保持原始狀態的性質大,或說物體原始狀態難於改變,我們就說此物體慣性大。物體慣性與物體質量成正比。比如,500斤的胖子,你抱不動他,推不動他,因為他質量大,慣性大,保持靜止狀態的性質大。靜止的物體具有保持靜止狀態的性質,運動的物體具有保持運動狀態的性質,此皆為物體慣性。
  • 物體是因為有質量所以有慣性,還是因為有慣性所以有質量的?
    其實質量和慣性是物質同一個屬性的不同叫法而已,就像隔壁王小明還有一個小名叫二狗子,不論是喊王小明還是喊二狗子都是同一個人。一起來看一下科學家們的思路,同一個屬性是怎麼從慣性過渡到質量的。從經驗其實就可以得出來,物體具有保持原來運動狀態的性質,當然了這句話後來被牛頓用很準確的語言總結出來叫做牛頓第一定律(慣性定律),即:物體在沒有外力作用下,保持靜止或者勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。前面這是第一步,發現慣性,給慣性下了一個定義。
  • 物理環境決定物體慣性強度的有力證據
    不同質量的物體慣性的表現不同,或者說抵抗外力作用的能力不同,這本質上就是不同質量物體的慣性強度不同。G=mg等等都是可以用來衡量物體慣性強度的力學定律。那就是我所提出過的目前的力學中慣性認識一定有問題。此前的力學認識中同一物體或相同質量的物體慣性是沒有強度概念的,也就是說同一物體或相同質量的物體無論在宇宙中的任何地方,其慣性的表現完全一致。
  • 關於慣性的幾點思考
    4、慣性大小與距離無關。即不成比例關係。而且我也在《變化》中寫到過。引力的本質就是時空,引力是時空性質表現。而慣性就是這種時空性質,引力場的從屬性質,它能出現,與引力緊密相連。如果處於時空中的物質不產生引力,那麼慣性就不會有。