牛顿第一运动定律

    1．牛顿第一运动定律

    在不受任何外力的情况下，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一运动定律。人们将物体保持运动状态不变的这一特性称为惯性，所以牛顿第一定律又叫惯性定律。对于任何一个物体来说，惯性都是一种固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论运动着的物体还是静止的物体，同样具有惯性。

    

    乘客在车上所受到的惯性

    另外，牛顿第一定律也可缩写成惯性定律：动者恒动，静者恒静。也就是说，任何一个物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态取决于它的运动速度，如果没有外力的话，物体的运动状态是不会改变的。牛顿第一定律不仅对力和惯性这两个物理概念进行了科学的阐述，而且还对力和运动状态的关系作出了合理的解释。除此之外，他还提出了任何物体都具有惯性，这是物理学中的一条基本定律。由此可见，牛顿第一定律说明力并不是维持物体运动状态的条件，而是改变物体运动状态的原因。

    该定律能够说明两个问题：第一，明确了物体的运动和力之间的关系。实际上，物体的运动并不是需要力来维持的，当物体的运动状态发生变化（即产生加速度）时，才需要力来维持。以牛顿第一定律为基础，能够得出力的定性定义，也就是力是一个物体对另一个物体的作用，它改变了受力物体的运动状态。第二，得出了物体都具有惯性这一结论。物体能够保持静止或匀速直线运动的状态，是因为没有受到任何力的作用，取决于物体自身的特性。在不受任何力的情况下，物体所作的匀速直线运动也就是所谓的惯性运动，而物体保持原来运动状态不变的、所固有的特性被称为惯性。

    

    

    高尔夫球

    在牛顿第一定律中，牛顿并未说明静止或运动状态是以什么为参照系而说出来的。如果按牛顿的本意来说，这里提到的运动是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动。牛顿第一定律之所以能够成立，是取决于这样的参照系。正是这个原因，才使得人们把牛顿第一定律成立的参照系视为惯性参照系，这一定律事实上定义了惯性参照系这一重要概念。

    作为牛顿力学体系的一条规律的牛顿第一定律，具有非常重大的意义，它是奠定后两大定律的基础，而且它还是一条独立的定律，不是牛顿第二运动定律的特例。在这里，值得注意的一点是，力是产生加速度的原因，而并不是产生速度的原因。

    如果用一种与实际情况比较接近的说法来陈述牛顿第一定律，那么，它应该是这样的：对于任何一个物体而言，如果所受的外力合力为零，物体仍然会保持原有的运动状态。也就是说原来静止的仍然保持静止状态，原来运动的仍然作匀速直线运动。

    从本质上来说，物体的惯性实际上是物体相对于平动运动的惯性，它的大小也就是我们所说的惯性质量。在物体转动的情况下，物体也是有惯性的，然而它与第一定律提到的惯性并不相同，它的大小指的是转动惯量。不过，转动惯量、惯性质量都可以用来表示惯性，但它们并不是相同的物理量。当然惯性是物体的本质属性，仅与它的质量有关。在中学物理中，转动惯量这一名词往往是不出现的，因此两者之间存在的区别在这里没有必要作出解释。

    由此可见，一个物体在没有受到外力作用或所受合外力为零的情况下，到底是处于静止状态还是处于匀速直线运动状态，不仅仅取决于参考系，还要考虑到初始时的运动状态。