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物体自身无重量

(2010-01-29 00:22:00)
标签:

基础科学

科普

杂谈

                        物体自身无重量

        

                                                                           作者   陈果仁

 

        根据自身经验, 地球人认为凡物体都有重量,经典物理学也是这样说的,事实果真如此吗?众所周知,运行于地球轨道上的人造卫星是“失重”的,由此可以证明,不但围绕地球旋转的月亮是“失重”的,围绕太阳公转的所有行星也是“失重”的。同样地,脱离地球的宇宙飞船是“失重”的,同理可证,星系中的星球以及星系自身都是“失重”的,月亮与行星上的物体是有重量的,但月亮与行星自身是“失重”的。实际上,世界上所有物体都是有质量而无重量的。质量是物体所含物质的多少,是物体自有的,重量的本质是力,而力产生于物体的相互作用。无论何种情况下,物体本身没有重量,当且只当物体受到不平衡力的作用时,物体质量才以间接的方式表现为重量,在力的作用下,质量可以产生了重量效应。

         经典力(牛顿力)有三种:1、物体直接相互作用产生的力,如碰撞、拉、推等。2、物体通过万有引力场、电场、磁场等产生的力。3、电磁波、机械波产生的力。这里以前两者为例,后者可通过推理得知。首先力可以用来量度质量,力学公式F = maF = Gm1m2/r2就是反映力与质量之间的量关系的,但量度者不是被量度者,力不是质量。其次力可以改变物体的运动方式,比如做加速运动或改变运动方向,但是物体并没有因此获得重量,仍然是力使质量表现为重量,不但惯性体没有重量,非惯性体也没有重量,实验证明做加速运动的自由落体就没有重量。

         通常意义上的重量是指相对大的星球(地球、月亮)与相对小的物体(人等)以万有引力场相互吸引,从而使得相对小的物体显现出重量。同一物体,其质量无论在何种情况下都是不变的,但重量是可变的,同一物体在地球上的重量不同于在月亮上的重量。所谓失重,不是指物体失去重量,而是指物体脱离力的作用后或者所受作用力处于平衡状态时,物体恢复无重量状态。而力的平衡是指力与力平衡,与物体质量或重量没有关系。

         需要说明的是,1、除了牛顿力,世界上还存在着一种叫非牛顿力的作用力。2、上述三种经典力是不同性质的作用力,因此用它们来量度物体质量时,其结果是完全不同的。由于相关证明已经超出常识范围,这里就不多说了。

        

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