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这些看起来很简单的知识,人类却花费了很久才知道

导读:这些看起来很简单的知识,人类却花费了很久才知道。

1、力是维持物体运动的原因还是改变物体运动状态的原因?

2000多年前,古希腊学者亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因,这貌似和认识的很相似。

400多年前,伽利略利用理想实验法提出,力并不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因。

1644年,笛卡尔进一步新的理论,意思就是如果不受力的作用,物体将保持匀速直线运动。

1687年,牛顿发表著名的《自然哲学的数学原理》,正式提出牛顿第一定律,意思是说如果没有力的作用物体将一直会保持匀速直线运动状态或者静止状态,这不就定速巡航和停止吗。
这些看起来很简单的知识,人类却花费了很久才知道

现在上过初中物理的同学应该毫无犹豫的喊出,力是改变物体运动状态的原因。

这不仅仅是我们比伽利略晚出生了400多年,还因为我们经历过完整的9年义务教育啊,如果没有九年义务教育,靠自己蒙头想,即使我们晚出生400年也许还认为力是维持物体运动的原因,毕竟生活中认识是:我推你一把,你就会动。

这事现在想想很简单,力是改变物体运动状态的原因,物体不受力的作用时是保持原来的状态的,或者是静止或者是匀速直线运动,即使现在想不明白也没有关系的,因为我们有完备的实验。

补充回答:

谈到这里,我们就不可避免的要谈到惯性【惯性即物体保持运动状态不变的性质】。惯性和惯性系是两个概念。惯性是物质固有的属性。无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。且惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。

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艾萨克·牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:惯性是物质固有的力,是一种抵抗的现象,它存在于每一物体当中,大小与该物体相当,并尽量使其保持现有的状态,不论是静止状态,或是匀速直线运动状态。

而惯性系是一个描述运动的参考系统。【牛顿第一定律成立的参照系叫做惯性系】

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还有惯性和惯性定律也不是一回事。惯性是物质本身的属性,我在上面已经说了。而惯性定律描述的是运动和力的关系。即这种关系标明了:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的因素。

我们都知道了,惯性是物质的固有属性,惯性的大小只于物体质量大小有关,与运动状态无关。

在这里我要引出另一个物质固有的属性——万有引力【任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。】! 它的公式是:F=(G×M1×M2)/R²。我们可以从中看出万有引力只于物体质量和物体间的距离有关。

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大家应该已经看出来了,质量对于惯性和引力是根本的。所以在这里又要引出惯性质量和引力质量。

首先对于惯性认识的一个重要进展是惯性与能量的关系。

阿尔伯特·爱因斯坦于1905年在论文《论动体的电动力学》里提出的狭义相对论,这是一个崭新的物理理论,是建立于上面所说伽利略与牛顿研究出来的惯性与惯性参考系。它统一了力学理论和电磁学理论,带来了时空观的根本变革。

爱因斯坦随后证明质能关系:E=mc²,一定的质量对应于一定的能量,反之一定的能量对应一定的质量。

在这里,能量包括了能量的各种形式,突破了上面把某一种形式的能量与惯性联系起来的认识。这样,惯性是能量的属性,能量具有惯性(质量),任何惯性质量都应归因于能量。作为物理学基本概念和物质的量的质量概念退居次要的地位,如今在近代物理中能量、动量等概念要比质量、力等概念要重要得多。

尽管这划时代的理论实际地改变了许多牛顿概念,像质量、能量、距离,那时候,爱因斯坦的惯性概念与牛顿的原本概念没有任何差异。实际而言,整个理论是建立于牛顿的惯性定义。但这也使得狭义相对论的相对性原理只能应用于惯性参考系。在这种参考系里,不受外力的物体,必定保持其静止或匀速直线运动状态。

2、

洗手,算一个。

对我们来说,饭前便后要洗手已经是常识了,但是在1个半世纪以前,医生刚解剖完尸体就直接进手术室了。

洗手?不存在的。

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1840年,当时还没有微生物的概念,医生们自然也没有意识到自己的错误。

唯一明显的是产科死亡率,一种叫做产褥热的疾病不断夺走刚生完孩子的母亲生命。死亡率有多高?3个死1个。

高烧、打寒战、小腹疼痛,嚎啕挣扎最后离开人世,只剩下嗷嗷待哺的宝宝和眼噙泪水的丈夫。

对于这个情况,医生们也是大不忍,苦心寻找解释。

有的医生认为,是患者发炎,血液过多导致肿胀,用水蛭吸吸血就好;

有的医生认为是患者发高烧,呼吸困难嘛,开窗通通风就好;

有的医生解剖了因产褥热死亡的产妇,发现体内有着难闻的白色液体,于是认为白色液体是腐败的母乳,产妇热是产妇恐惧心理造成的。

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看得出来医生解决问题的方法还很随意,根本没在思考嘛。

还好,一名叫做塞麦尔维斯的医生动脑了,他发现,他任职的医院有两个科,一个培养医学生,一个培养助产士,两个科的孕妇死亡情况截然相反。

掌握医学知识的医学生,又要学病理知识又要学外科解剖,还有机会实践生产,是医院的中流砥柱。

而助产士们,只是为了养家糊口的普通职业, 了解怎么生产就好。

但医学生手下死去的人却远比助产士多得多。

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塞麦尔维斯发现这个情况后,就开始让两边的情况做对照,例如环境、日程、工作……

逐渐他发现,解剖尸体后的医学生经受手术的死亡率较高。

与此同时,他的一位好朋友在解剖尸体时,不小心划伤了手,很快死于产褥热。

他的脑袋闪过一道灵光!是“尸体颗粒”在作怪!

他猜想,有一种“尸体颗粒”会在解剖后附着在人手上,再被带入手术室。于是他开始提倡大家术前洗手。

这也是我们今天饭前便后要洗手的最初原因。/

3、

行驶中的自行车为什么能够保持稳定不倒?现在依然还不清楚

自行车只有两个轮子,当静止时会倒向一边,但是当自行车在运动时,出于某种原因,能够保持立起来,当自行车在足够高的速度下滚动时,能承受一定来自侧面的推力,而只会稍微摇晃,但很快就可以恢复。但问题是,科学家也不知道其中的原理,尽管从1818年自行车就被发明了。

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在传统的分析中,认为是因为前轮的旋转力、质量以及车把的自发转向,使自行车向前滚动,跟陀螺效应有关,陀螺效应能够使旋转的物体直立,大多数人都认为陀螺效应是自行车稳定性的根本原因。同时后轮作为转向轴的后脚轮。

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对自行车的分析是在1910年被完成,但物理学家们总是对这个过程产生疑问。最权威的分析发生在一个世纪之后,科学家测试了是否可以建造一辆既不含这两种特性又能保持平衡的自行车。

然后成功了!

结果2011年发表在著名的《科学》杂志上:科学家设计了一辆特别的自行车,自行车所有的陀螺效应都被一个反向旋转的轮子所抵消了;同时触地的前轮沿转向轴向前运动,使后距为负。当被侧面施加推力时,该自行车能够自动恢复到直立运动状态。证明陀螺效应和后脚轮都不是运动中自行车平衡的关键。

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这一结果使自行车动力学陷入混乱,我们能够解释飞机在高空飞行,却还没弄清楚小孩子是如何骑自行车的。

独立学者,国学起名师灵遁者整理提供。内容来源网络。