2018年7月17日 星期二

何謂慣性? 慣性定律?



『慣性』即為所有物質皆有的某種性質,就像遊戲中出現『火屬性』的字樣,馬上點出此物品或此人物擁有遇到水會收到兩被傷害的性質一樣。所以說只要提到『慣性』我們也可以了解一個物質在某些特殊狀況下會展現出這樣的特性。

非常、超級、很不巧的是,慣性這種性質是所有物質皆有的,更正確地說,只要有質量的東西都會具有這樣的特性。

慣性的特性文言文說明版本如下:物體保持原來運動狀態的特性。

好,讓我們開始翻譯翻譯什麼較『保持』什麼叫『原來運動狀態』。

先讓我們看看以下精美的圖示




沒有錯,這張圖就是A、B兩個人站在馬路的兩側,很明顯的兩人在空間的位置上並不同。這張圖既自然又生動,展現了平凡無奇的日子當中城市內的一隅。

但如果是下面這張圖。


慘,這兩個人都是A,實在是太詭異了。可能A會影分身之術,又或者A擁有自己的克隆人,不然畫面中不會出現兩個A。還好旁邊的註解讓一切變得自然,左側的A是凌晨三點整的A,右側的A是3點零一分的A,我們先姑且不論為什麼這個傢伙會在凌晨三點過馬路,至少時間的附註讓我們得知,左右兩個A在時間與空間上面有差異,講白話文就是:A過馬路。

好了,為什麼要特別花篇幅特別解釋一個過馬路的人呢?因為只要不是瞬間移動,一個物體在不同時間出現在不同空間就是物理上的『運動』這樣的運動一定要具備一個東西,不可能沒有,就是『速度』。

在A沒有超能力也不會法術的狀況下,除了速度,你不可能解釋為什麼A會在一分鐘之後出現在另一邊。好吧,也可能是幻術。但總之速度這個要素說明了運動的可能性。

讓我們回到文言文:保持原來運動狀態

所以『原來的運動狀態』指的就是原本的速度。讓我們再看以下精美的圖示。

圖1是一個人在搭公車,公車高速前進,所以由車外的觀察者來看,車內乘客的速度也是隨著公車高速前進的,如果速度沒有隨著公車一起前進,那很有可能是他沒趕上這班公車,老司機可是說開就開的,離題了。

圖2是車子剎車,所以車子的速度變慢了,但是車內乘客在那個瞬間『保持原來的運動狀態』也就是維持原本的速度在前進,原本的速度是還沒有減速的狀態,所以比較快,因此當車子已經慢下來了,結果你還在用剛剛的高速往前,就會有往前傾倒的現象。

所以你看,這就是慣性。當然乘客最後也會跟著車子一起慢下來,但在"改變"的過程中,人這個物體趨向於維持原來的『運動狀態』

最後再用文言文說明慣性定律: 在不受外力的情況下,一具有質量的物質,具有保持原來運動狀態的特性。

相信了解慣性的文言後,對於這邊慣性定律應該多多少少有所明白,簡單的說,在物質有慣性的情況下,只要不要有人去戳它、踢它,或對它做出任何有"交互作用"[1]的行為,物體是不會隨便改變它的運動狀態的,也可說它是不會隨便改變它的"速度"的。

舉凡剎車時人會往前傾倒、拍棉被讓塵埃脫落[2],這些東西都是因為具有質量的物質們遵守著慣性定律,其他慣性定律的例子自己google。


註解區

[1] 交互作用:詳細請看"交互作用"的文章,但我還沒寫,呵呵

[2] 棉被被你拍走了,塵埃還"維持原來運動狀態",也就是靜止(速度等於零),人家棉被都走掉了,塵埃還停在那邊,自然兩者分離的狀況,塵埃因重力就往下掉了。當然也有可能是你打得很大力,另一方便塵埃直接被你拍飛。