通常而言,学生之至如其师。想要对“牛顿第二定律”和“伽利略引力定律”有正确清晰的认识,不能仅仅对比二者完全相同的数学方程形式就来“望形生意”。
“牛顿加速运动定律”:a=F/m
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正如人们所熟知的那样:牛顿第二定律认为强制任何一个物体加速运动的原因不仅是由于合外力造成的且成正比关系,而且其物体加速度的大小和该物体的质量大小紧密相关且成反比关系,其“加速惯性质量m”越大,该物体的惯性也越大。
“伽利略重力定律”(别称是“牛顿万有引力定律”):g=F`/m`
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“伽利略重力定律”认为的是:任何一个物体在真空重力场中某点上的加速运动的大小,和放在该点处的相互引力的大小永远无关,也没有类似於“牛顿第二定律”中必有的什么的“正比关系”;不仅如此,而且放在该点处的物体的加速度的大小和该物体的质量大小永远没有任何关系,同样永远没有类似於“牛顿第二定律”中必有的什么“反比关系”。换言之,无论任何不同“静引力质量m`”大小的物体,只要是放在重力场完全相同的任何一点上,它们就一概获得了完全相同的自由下落的加速度!这就是在全世界扬名数百年的极其著名的旷世传奇的伟大实验——伽利略伟大的“比萨斜塔”自由落体实验啊!
伽利略只是知道这个重力之谜的最终答案,牛顿等人(尤其是还应该加上被牛顿小心眼删除的胡克、惠更斯)给出了这万有引力之谜的被破解的解析式:
g=F/m=GM/r^2
任何一个物体在真空万有引力场中某点上的加速运动的大小和地球的质量成正比;和该物体的质心导地球质心的距离的平方成反比。(G为万有引力常数)
“牛顿第二定律”和“伽利略重力定律”
二者数学形式相同,二者的物理本质却冲突对立!这就是物理学家和数学家为何是两类本质和行为都格外极其不相同的根本原因。
“牛顿第二定律”和“伽利略重力定律”
要么是有我无你!
要么是有你无我!
二者不能同时并存!!!
这是很好玩的呀,哈哈哈~~~~~~
二者之所以如此针锋相对,水火不容,彼此天生相互仇恨——成为一对天敌,实在是事出有因啊!
前者是在惯性系中成立——是所谓的“惯性定律”
后者是在惯性系和非惯性系中都成立的——“非惯性定律”。
这也是为何需要在这两个定律中,必须严格区分开“加速惯性质量m”和“静引力质量m`”的重要根据之一!
“伽利略重力定律”:g=F`/m`
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由于任何一个物体在真空重力场中某点上的加速运动的大小,和放在该点处的万有相互引力——即“重力”的大小永远无关;这就表明了任何一个在真空重力场中作自由加速运动的物体找不到任何一个真实的施力者!呵呵,原来大名鼎鼎的貌似存乎于整个宇宙间的“万有引力”,至多不过是一个传统上早被人们普遍称作是“虚拟力”的东东啊!有人更直接地把这种“神龙见尾不见首”性质的万有作用力则称作是“惯性力”。也有人把它称作是在受到任何作用力或力矩作用时绝对从不发生任何形变和切变的理想刚性非惯性参照系的附加的“牵连作用力”。爱因斯坦则宣称“万有引力”是一种时空空间的几何曲率——即所谓的“四维时空弯曲”,它决不是一种物理力!
其实爱因斯坦所谓的“四维时空弯曲”不过就是忽悠学者和社会大众的“定态的三维速度空间场”的完全等义词而已!这是一个和时间无关的、该空间处处存在均不等速的物理场——即人们早就熟知的万有引力加速度场场强g。数学学得好、学得透彻的的人呢?都明白这个瞥一眼就能立刻看见的简单事实:“四维时空空间”不过就是“三维速度空间”的“射影空间”的同义词或等义词摆了,早就不是什么新鲜玩意哦。
“万有引力加速度场场强”g,你可以选择传统上人人熟知的处处不等势的“万有引力场势”来描写它,也可以选择现在的人们还很陌生尚未见过的处处不等速的“万有引力速度场”来描写它——或者选择完全和“三维速度空间场”相等价的爱因斯坦的“四维射影时空”的弯曲来描写它。
然而,有的人实在走得太远,谎称“这种虚拟力没有反作用力,牛顿第三定律不成立”——他们全然忘记了经典物理学也有自己的毋庸置疑的“经典宇称守恒定律”存在的事实!虽然这个定律在笔者写这段话的时候,古今中外世上还从来没人发表过它!然而,这一点并不重要——因为这是大自然的物理事实,并不会因为没人撰写著作或者文章加以揭示与否而丧失其在自然界中的真实的存在性。
类似地,“伽利略重力定律”:g=F`/m`
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由于放在该点处的物体的加速度的大小和该物体的“重力质量”大小永远没有任何关系。这就表明了任何一个在真空重力场中作自由加速运动的物体的质量——是一个消失了自身固有质量的鬼魂一般的“虚拟质量”!呵呵,原来整个宇宙间的大名鼎鼎的貌似存乎于每个物体的肉身之中的“重力质量”,至多也不过是一个传统上早被人们司空见惯而见怪不怪的“虚拟质量”而已呀!它和“虚拟的重力”有异曲同工的美妙之处都是一种“神龙见尾不见首”的“鬼魂物理量”,哈哈哈,这个引力质量,它奶奶的腿,它决不是一种“物理质量”!
呵呵,假如不想害死人的话,还是让我们再回首吧!重新看看
“牛顿加速运动定律”:a=F/m
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正如人们所熟知的那样:F和m,牛顿第二定律认为强制任何一个物体加速运动的原因不仅是由于合外力造成的且成正比关系,而且其物体加速度的大小和该物体的质量大小紧密相关且成反比关系,其“加速惯性质量m”越大,该物体的惯性也越大。
对比可知,强制任何一个物体加速运动的合外力是多么得实在啊!该物体的加速度和它有一个割舍不开的“因果报应的正比关系”。所以这个合外力很真实,人们总可以根据这个“因果报应的正比关系”按图索骥,追踪到这个强迫的施力者!
同样,该物体的加速度和它自身的“加速惯性质量”也有一个割舍不开的“因果报应的反比关系”。所以这个“惯性质量”也非常真实,人们总可以根据这个“因果报应的反比关系”顺藤摸瓜,确认到这个质量的大小就是衡量该物体惯性大小的承担者!
再回头反观这个“伽利略重力定律”:g=F`/m`
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F`和m`同该物体的加速度g之间,就从来就没有任何瓜葛,或者有任何人们所再熟悉不过的各种纷纷杂杂曲折的“因果报应关系”!作用该物体的重力F`和该物体拥有的重力质量m`,都是鬼魂一般“外在的”附加在该物体上的“虚拟的鬼魂物理量”。你说F`和m`这类“影子物理量”是真实的吧?可是你却无法采用“实证手段”验证它们的“物理真实性”;
同样,该物体的加速度g也不是该物体的真实加速度,虽然该物体真实以这个加速度g在作加速运动,可是却和该物体本身毫无任何关系和瓜葛!这个g仅仅和地球的质量成正比;和该物体的质心导地球质心的距离的平方成反比。明显都是仅仅属于地球专有的呀!可是该物体真实以这个加速度g在作加速运动。呵呵。该物体的身体和灵魂都被地球这个魔王所牢牢掌控着,它被地球所俘获,它的加速运动本质上不过是和“僵尸的加速运动一样”,被地球这个魔王所驾驭,永远没有自己的想法和趋向。在这里我们逼真地再现了海地这个国家巫毒教的传奇——那些巫毒教的大小教头们完全能够驾驭一群死人来来去去。你说它们是一种“虚拟的物理量”不算作是“真实物理”存在吧?然而,它们无时无处不真真切切地存在着,并让你的肉体和灵魂同时感受着它们的存在!
呵呵,看看“牛顿加速运动定律”中该物体的真实力F和真实质量m,以及该物体真实的加速度a。再看看“伽利略重力定律”中该物体的虚拟力F`和虚拟质量m`以及该物体虚拟的加速度g`。
哈哈哈,我们阐述到现在,试问:“还会有人认为这两个定律的三个物理量一一对应的二者还能彼此完全划等号吗?”
谢谢
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适合中学的初中生理解的说法
惯性定律——牛顿外力加速运动定律:a=F/m
假如,我把你从站立的小板凳上 拽下来
你穿冬装你质量m变重了 我把你从站立的小板凳上 拽下来时
牛顿外力定律a=F/m 说你到达地面的速度就小
即你获得的加速度就小 和你质量m变重相关
你穿夏装你质量m变轻了 我把你从站立的小板凳上 拽下来时
牛顿外力定律a=F/m 说你到达地面的速度就大
即你获得的加速度就大 和你质量m变轻相关
我需要用力F较大 把你从站立的小板凳上 拽下来时
牛顿外力定律a=F/m 说你到达地面的速度就大
即你获得的加速度就大 和我需要用较大力F往下拽相关
我需要用力F较小 把你从站立的小板凳上 拽下来时
牛顿外力定律a=F/m 说你到达地面的速度就小
即你获得的加速度就小 和我需要用较小力F往下拽相关
你质量m变轻,或者质量m变重;
用较大力F把你拽下来,或者用较小力F把你拽下来
虽然都是从静止的同一个高度上把你拽下来
但是你到达地面的速度都是不一样的 即你到达地面的加速度不恒定
这个结论就是牛顿外力加速运动定律:a=F/m
当然从小板凳上把人拽下来除了考虑拽拉的外力以外,
还要考虑重力、支撑力、静摩擦力、空气阻力、地球匀速自转离心力、
地球匀速自转科里奥利偏向力、地球加速自转欧拉力等等。
不过,只要把这个外力F要看成是合外力,这时
牛顿合外力加速运动定律:a=F/m
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非惯性定律——伽利略重力加速运动定律 g=F/m
假如,你从站立的小板凳上 跳下来
你穿冬装你质量m变重了 你从站立的小板凳上 跳下来时
伽利略重力定律g=F/m 说你到达地面的速度是固定大小
即你到达地面的加速度g恒定 该加速度g和你质量m变重无关
你穿夏装你质量m变轻了 你从站立的小板凳上 跳下来时
伽利略重力定律g=F/m 说你到达地面的速度是固定大小
即你到达地面的加速度g恒定 该加速度g和你质量m变重无关
你穿上冬装你质量m变重了,你从站立的小板凳上需要用较大力F跳下来时
伽利略重力定律g=F/m 说你到达地面的速度是固定大小
即你到达地面的加速度g恒定 和你需要用较大力F往下跳无关
你换上夏装你质量m变轻了,你从站立的小板凳上只需用较小力F跳下来时
伽利略重力定律g=F/m 说你到达地面的速度是固定大小
即你到达地面的加速度g恒定 和你只需用较小力F往下跳无关
不论你质量m变轻,还是你质量m变重;
也不管你需要用较大力F跳下来,还是只需用较小力F跳下来
只要是从静止的同一个高度上跳下来时
到达地面的速度都是一样的 即你到达地面的加速度恒定
这个结论就是伽利略重力加速运动定律(即牛顿引力加速运动定律) g=F/m
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