惯性处处存在

惯性处处存在

我们站在公共汽车上，悠闲地与朋友聊天。突然一个急刹车，我们就会猛地往前冲去，甚至摔倒。相反，本来停着的汽车突然发动，车上的乘客又会不自觉地往后倒。赛跑运动员到达终点后还要往前冲，想停也停不下来。可见，运动的物体总要继续向前运动，如果没有阻力作用，它就停不下来。物体的这种表现，就叫惯性。

运动的物体有保持运动的特性，不动的物体有保持不动的特性，这都是惯性的表现。在生活中，我们无时无刻不在与惯性打交道。如，衣服沾上灰尘，用手一抖灰尘就跑掉了;脚下的滑板，使劲用一只脚蹬几下，站上去它就会自动带你往前跑，等等。

惯性原理，是英国物理学家牛顿吸取了伽利略的学说，于1686～1687年总结出来的，人们称之为牛顿第一定律，也叫做惯性定律。惯性定律告诉我们:物体在没有受到外力作用的时候，原来静止的总要保持静止，原来运动的，总要保持匀速直线运动。

但是，静止是相对的，世界上没有绝对静止的物体。一个物体动与不动，总是相对另一个物体而言的。这个相对的物体就叫参照物。

如:在火车厢里，人与火车一起往前行驶，但车厢内的座位、床铺、放在台上的茶杯等物品又与火车保持静止。人造地球卫星，总是呆在某个地方的上空一动不动，就是因为它环绕地球一周所需要的时间，刚好与地球自转一周的时间相同，所以从地面上看去，这颗卫星就好像静止不动似的。这都是相对静止。

不论是运动的，还是静止的物体，它们都有惯性，而且惯性大小还有区别。

那么，惯性的大小与什么有关呢?让我们用生活中的现象来解答这个问题。

如，小的时候，我们都玩过“老鹰捉小鸡”的游戏。当“老鹰”的要是抓个头儿小、身体轻的“小鸡”，很容易在跑动中一下抓住;要是追赶大快头儿的小胖墩，即使抓住了，也要被他带跑好多步才能停下来。这其中的区别就在于，身体轻的惯性小，身体重的惯性大。

同样，我们推一辆自行车就比推一辆摩托车省力，除了因为地面和车轮的摩擦力不同外，最主要的原因就是自行车的惯性小。

通常情况下，物体的惯性特征非常明显，但在有的时候又显得很神秘，要想准确掌握它还需要一定的技巧。让我们来看一个例子。

一个气功演员，头顶七八块方砖，马步蹲好。另一个演员抡起一把大铁锤，猛地向方砖砸，并大喝一声“开”，下面的演员大声应和。只听繾的一声，几块砖头全部断成两截，下面的人摸摸头，面带微笑地站起来，毫发未损，令观众惊叹不已。

什么原因使砖头断裂而人头安然无恙呢?原来是砖头的惯性保护了演员。铁锤砸在砖头上的力很大，但作用时间很短，砖头还来不及运动，就断了。再加上砖头和演员头部的接触面积较大，他头上受到的压强较小，所以，砖头断了，人的头部仍然很安全。

这个原理被广泛地应用于生活实践。建筑工人为了把一块整砖劈成两半，一手把砖，一手持瓦刀，猛地敲击砖头中间，一块坚硬的砖头就分成两半，而瓦工的手却不受伤。

有一点要特别注意，惯性不可用在自由落体运动中。

如，两个球，一个轻的和一个重的，同时从高空坠落，哪个先落地?

希腊的大科学家、学者亚里士多德的结论是:“从高空落下的物体，重的要比轻的快!”这一理论统治了科学界180多年。

公元16世纪，伽利略第一个对亚里士多德的理论发起了挑战。经过多次实验发现，轻重不同的物体从同一高度落到地面的时间完全一样。为了向世人证明他的理论，他决定在比萨斜塔上公开表演他的实验。

25岁的伽利略当时正在比萨大学教书。实验那天，比萨斜塔下聚集着好多好奇的人，其中有一些教授和大学生。实验的结果使原来相信亚里多德说法的人目瞪口呆:重量悬殊的两个铁球居然同时落地了!

但是，仍有人心里不服气，他们提出一个问题:鸡毛和铁球从同一高度同时落下，鸡毛落到地面的速度比铁球慢得多，这又是什么道理?伽利略的解释是:鸡毛落得慢是空气阻力造成的。

伽利略活着的时候，没有获取真空的办法，无法用实验来证明。后来，他的学生托里兹利在真空的玻璃管里做实验，鸡毛、木块、铁球同时落到管底。

伽利略的实验，证明了轻、重物体是同时下落的。后来，人们又发现了物体在下落过程中不是匀速的，而是逐渐加速的。科学家们经过仔细研究，发现自由落体速度的变化非常有规律:

第一秒末的速度是9.8米/秒;

第二秒末的速度则是19.6米/秒;

第三秒末的速度则是29.6米/秒……