愛華網(wǎng)慣性是具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)即保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。一切物體都具有慣性。慣性大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。慣性大小與物體質(zhì)量大小有關(guān)。在物理學(xué)里，慣性（inertia）是物體抵抗其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被改變的性質(zhì)。物體的慣性可以用其質(zhì)量來衡量，質(zhì)量越大，慣性也越大。艾薩克?牛頓在巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里定義慣性為：慣性，是物質(zhì)固有的力，是一種抵抗的現(xiàn)象，它存在于每一物體當(dāng)中，大小與該物體相當(dāng)，并盡量使其保持現(xiàn)有的狀態(tài)，不論是靜止?fàn)顟B(tài)，或是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
慣性_慣性 -簡介
慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，從而促進(jìn)了物理學(xué)的重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。
慣性_慣性 -提出
慣性原理是伽利略在1632年出版的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》書中發(fā)表的，它是作為捍衛(wèi)日心說的基本論點(diǎn)而提出來的。根據(jù)亞里士多德的物理學(xué)，保持物體以均速運(yùn)動(dòng)的是力的持久作用。但是伽利略的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明物體在引力的持久影響下并不以勻速運(yùn)動(dòng)，而是相反地每次經(jīng)過一定時(shí)間之后，在速度上就有所增加。物體在任何一點(diǎn)上都繼續(xù)保有其速度并且被引力加劇。如果引力能夠截?cái)?，物體將仍舊以它在那一點(diǎn)上所獲得的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。伽利略在金屬球在斜面滾動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中觀察到，金屬球以勻速繼續(xù)滾過一片光滑的平桌面。從以上這些觀察結(jié)果就得到了慣性原理。這個(gè)原理闡明物體只要不受到外力的作用，就會(huì)保持其原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。慣性_慣性 -發(fā)展歷史
早期認(rèn)知
慣性現(xiàn)象演示文藝復(fù)興之前，在西方哲學(xué)里最被廣泛接受的運(yùn)動(dòng)理論是建立于大約 335 BC至322 BC的亞里斯多德的學(xué)說。亞里斯多德表明，假設(shè)沒有“暴力”（violent force）施加，所有（在地球上的）物體最終都會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，靜止于其自然位置，但只要有暴力促使物體運(yùn)動(dòng)，物體會(huì)持續(xù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)拋物體被拋擲出去時(shí)，拋擲者的暴力轉(zhuǎn)移到拋物體周圍的空氣，使這些空氣流動(dòng)，成為新的推動(dòng)者，繼續(xù)不停地促使拋物體移動(dòng)。
在之后大約兩千年內(nèi)，亞里斯多德的運(yùn)動(dòng)概念廣泛地被接受，只有幾位著名哲學(xué)家對這概念提出質(zhì)疑。例如，在第6世紀(jì)，約翰?斐勞波諾斯嚴(yán)厲批評(píng)亞里斯多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的不一致理論：亞里斯多德認(rèn)為真空不可能存在，因?yàn)?，在真空里，沒有任何介質(zhì)促使物體移動(dòng)，但是，他又表示，介質(zhì)的阻力與其密度成正比：假設(shè)空氣的密度是水的一半，則物體通過同樣路徑所用掉的時(shí)間，在空氣中是在水中的一半，那么，物體通過真空所用掉得時(shí)間應(yīng)該更少。斐勞波諾斯主張，介質(zhì)只能阻礙拋物體的運(yùn)動(dòng)，不能促使拋物體移動(dòng)；在真空里，沒有任何介質(zhì)，拋物體反而比較容易移動(dòng)。斐勞波諾斯建議，促成拋物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)的因素與周圍介質(zhì)無關(guān)，而是在運(yùn)動(dòng)剛開始時(shí)，加諸于拋物體的某種性質(zhì)，這性質(zhì)逐漸在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗殆盡。雖然這建議與當(dāng)今慣性概念仍有所差異，至少它已朝著正確方向跨出基要的腳步。但是，在那時(shí)期與之后很多年，他的想法沒有得到重視，很多亞里斯多德派學(xué)者都給予強(qiáng)烈反對，包括湯瑪斯?阿奎那（約1225年－1274年）和艾爾伯圖斯?麥格努斯（約1200年－1280年）在內(nèi)。只有奧卡姆的威廉（約1288年－1348年）反對亞里斯多德物理學(xué)。他質(zhì)疑亞里斯多德所提到的運(yùn)動(dòng)的“推動(dòng)者”到底在哪里？雖然他否定亞里斯多德公理的正確性，認(rèn)為拋物體的運(yùn)動(dòng)不需要隨時(shí)隨地都有推動(dòng)者伴隨。但是，他也沒能給出任何替代答案。
沖力說
慣性漂移如何利用油門慣性在第14世紀(jì)，法國哲學(xué)家讓?布里丹提出沖力說。他稱呼促使物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為沖力，這沖力是由推動(dòng)者傳送給物體，促使物體運(yùn)動(dòng)。他否定了沖力會(huì)自己消耗殆盡的想法。布里丹認(rèn)為永存不朽的沖力是被空氣阻力或磨擦力等等逐漸抵銷，只要沖力大于阻力或磨擦力等等，物體就會(huì)繼續(xù)移動(dòng)。布里丹的沖力與物體密度和體積成正比；速度越大，沖力也越大；物體內(nèi)部的物質(zhì)越多，就能夠接受越多的沖力。
從日常觀察中，布里丹想出許多反例來反駁亞里斯多德的理論：
假設(shè)一個(gè)陀螺或磨石繞著固定軸旋轉(zhuǎn)，請問空氣怎樣在這些物體的后面推動(dòng)旋轉(zhuǎn)？
現(xiàn)在，為這旋轉(zhuǎn)物量身打造一個(gè)鑄模，將這鑄模包在旋轉(zhuǎn)物外面，不讓在旋轉(zhuǎn)物與鑄模之間有任何空隙。這樣，在旋轉(zhuǎn)物與鑄模之間，不會(huì)存在任何空氣，請問空氣怎樣推動(dòng)旋轉(zhuǎn)？
設(shè)想一艘拖船拖曳著另一艘船，航行于風(fēng)平浪靜的靜止大海?，F(xiàn)在，將拖繩切斷，則因?yàn)楹Ｋ枇εc空氣阻力，被拖的船會(huì)慢慢的停止航行。在這時(shí)候，站在甲板上、面向船前方的海員會(huì)感覺到空氣對著臉面吹拂，從船前方吹向船后方，試圖減慢船的航行；他不會(huì)感覺到空氣對著后背吹拂，從船后方吹向船前方，試圖推動(dòng)船的航行。
思考石頭與羽毛這兩種物質(zhì)，空氣應(yīng)該比較容易推動(dòng)羽毛。但是，為什么同樣地分別將石頭與羽毛拋射出去，石頭移動(dòng)的距離比羽毛遠(yuǎn)了很多？
盡管與慣性的摩登概念很相似，布里丹只把自己的理論視為亞里斯多德基本哲學(xué)的微小修正，堅(jiān)持許多其他亞里斯多德派的觀念，例如，他認(rèn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與靜止?fàn)顟B(tài)是兩種不同的狀態(tài)。布里丹又主張，沖力不但適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于圓周運(yùn)動(dòng)，促使物體（例如，星體）呈圓周運(yùn)動(dòng)。
薩克森的阿爾伯特是布里丹的學(xué)生。他將布里丹的學(xué)說廣傳至意大利與中歐。在牛津大學(xué)墨頓學(xué)院的思想家赫特斯柏立的威廉最先表述出平均速率定理：在同樣時(shí)間間隔內(nèi)，假若等速度物體的速度是等加速度物體的最初速度和最終速度的總和的一半，則此二物體移動(dòng)的距離相等。這定理是自由落體定律的基礎(chǔ)。早在伽利略?伽利萊之前，他們就已做實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這定理。
慣性鐵皮玩具太空飛船
尼克爾?奧里斯姆又將他們的研究結(jié)果加以發(fā)揮，他創(chuàng)立了用曲線圖來解釋運(yùn)動(dòng)定律的方法，并且用幾何方法證明平均速度定理。奧里斯姆于1377年發(fā)表的著作《天地通論》提出，當(dāng)自由落體在加速時(shí)，其重量并沒有增加，而是沖力增加。假設(shè)，挖掘一條直線隧道，從地球表面的A點(diǎn)，穿過地心，挖掘到地球表面的B點(diǎn)，然后將一個(gè)重物落入這隧道，則它會(huì)從A點(diǎn)，經(jīng)過地心，移動(dòng)到B點(diǎn)，就好像單擺從一邊搖擺到另外一邊。但是，從地心到B點(diǎn)的路途中，它是呈升起狀態(tài)，而重量只能造成物體掉落，因此沖力與重量不同。
這些研究發(fā)展逐漸地侵蝕了學(xué)者們對于亞里斯多德物理學(xué)的信心。在伽利略發(fā)表慣性原理之前不久，于1585年，意大利物理學(xué)者喬望尼?本尼得棣將越加成熟的沖力說限制為只能適用于直線運(yùn)動(dòng)： 本尼得棣特別舉出甩石機(jī)弦的例子，當(dāng)旋轉(zhuǎn)甩石機(jī)弦時(shí)，其皮袋內(nèi)的石頭，由于被其皮繩約束，原本的直線運(yùn)動(dòng)被迫變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)；但若將石頭扔出，脫離皮繩的約束，則石頭會(huì)呈直線運(yùn)動(dòng)，而其直線軌跡會(huì)正切圓周于扔出點(diǎn)。
經(jīng)典慣性
尼古拉?哥白尼于1543年發(fā)表著作《天體運(yùn)行論》，主張地球（與處于其表面的所有物體）從未停止不動(dòng)，而是持續(xù)地繞著太陽做公轉(zhuǎn)。面對這嶄新的理論，亞里斯多德式的地心說──地球是宇宙的中心，因此絕對地固定不動(dòng)──顯得漏洞百出、難以招架。在發(fā)表著作之前，哥白尼為了證實(shí)自己的理論，早已于1530年就完成了觀測行星軌道運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。
德國天文學(xué)者開普勒，在從1618年至1621年分三階段發(fā)表的著作《哥白尼天文學(xué)概要》里，最先提出術(shù)語“慣性”，拉丁語為“懶惰”的意思，與當(dāng)今的詮釋不太一樣。開普勒以對于運(yùn)動(dòng)變化的抗拒來定義慣性，這仍舊是根據(jù)亞里斯多德的靜止?fàn)顟B(tài)為自然狀態(tài)的前提。一直要等到后來伽利略的研究與牛頓將靜止與運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一于同一原理，術(shù)語慣性才能應(yīng)用于當(dāng)今其所賦有的概念。
伽利略用來檢驗(yàn)慣性定律的斜面實(shí)驗(yàn)伽利略?伽利萊主張，施加外力改變的是物體的速度而不是位置；維持物體速度不變，不需要任何外力。為了證實(shí)他的主張，伽利略做了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。如右圖所示，讓靜止的小球從點(diǎn)A滾下斜面AB，滾到最底端后，小球又會(huì)滾上斜面BC，假設(shè)兩塊斜面都非常的平滑、摩擦系數(shù)極小，而且空氣阻力微弱，以至于可以忽略不計(jì)，則小球會(huì)滾到與點(diǎn)A同高度的點(diǎn)C；假設(shè)斜面是BD、BE或BF，小球也同樣地會(huì)滾到與點(diǎn)A同高度的位置。只不過斜面越長，往上滾的時(shí)候，單位時(shí)間內(nèi)速度的減少量會(huì)變得越小。假設(shè)斜面逐漸延長，最后變成水平面BH，則基于“連續(xù)性原則”該小球“本應(yīng)當(dāng)”回到與點(diǎn)A同高度的位置，然而由于事實(shí)上BH是水平的，小球永遠(yuǎn)不可能滾到先前的高度，而速度的減少量將變成0，因此小球會(huì)不停地呈勻速直線運(yùn)動(dòng)。伽利略總結(jié)，假若不碰到任何阻礙，那么運(yùn)動(dòng)中的物體會(huì)持續(xù)地做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他將此稱為慣性定律。
這理論剛被提出時(shí)并不被其他學(xué)者接受，因?yàn)楫?dāng)時(shí)大多數(shù)學(xué)者不了解摩擦力與空氣阻力的本質(zhì)，不過伽利略的實(shí)驗(yàn)以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，更深刻地反應(yīng)了自然規(guī)律。
值得注意的是，后來，伽利略從慣性定律推論，假若沒有任何外在參考比較，則絕對無法分辨物體是靜止不動(dòng)還是移動(dòng)。這觀察后來成為愛因斯坦發(fā)展狹義相對論的基礎(chǔ)。
好幾位其它自然哲學(xué)家與科學(xué)家似乎分別獨(dú)立地想出了慣性定律。第17世紀(jì)哲學(xué)家勒內(nèi)?笛卡兒也曾經(jīng)提出慣性定律，雖然他沒有做出任何實(shí)驗(yàn)來證實(shí)這定律的正確性。
牛頓第一定律其實(shí)正是伽利略所提出的慣性定律的再次陳述──不施加外力，則沒有加速度，因此物體會(huì)維持速度不變。牛頓將這定律的最初提出歸功于伽利略。牛頓第一定律為:
物體會(huì)保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非有外力迫使改變其狀態(tài)。
寫出牛頓第一定律后，牛頓開始描述他所觀察到的各種物體的自然運(yùn)動(dòng)。像飛箭、飛石一類的拋體，假若不被空氣的阻力抗拒，不被重力吸引
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