伽利略的實驗證明慣性質量和引力質量的比值是怎麼樣的

2025-03-05 03:55:20 字數 5032 閱讀 5720

1樓:

狹義相對論又稱特殊相對論,廣義相對論又稱一般相對論。

狹義相對論只限於討論慣性系情況的相對論。牛頓時空觀認為空間是平直的、各向同性的和各點同性的的三維空間,時間是獨立於空間的單獨一維(因而也是絕對的).狹義相對論認為空間和時間並不相互獨立,而是乙個統一的四維時空整體,並不存在絕對的空間和時間。

在狹義相對論中,整個時空仍然是平直的、各向同性的和各點同性的,這是一種對應於「全域性慣性系」的理想狀況。狹義相對論將真空中光速為常數作為基本假設,結合狹義相對性原理和上述時空的性質可以推出洛侖茲變換。

廣義相對論是愛因斯坦在1915年發表的理論。愛因斯坦提出「等效原理」,即引力和慣性力是等效的。這一原理建立在引力質量與慣性質量的等價性上(目前實驗證實,在10 12的精確度範圍內,仍沒有看到引力質量與慣性質量的差別).

根據等效原理,愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。物體的運中空動方程即該參考系中的測地線方程。測地線方程與物體自身故有性質無關,只取決於時空局域幾何性質。

而引力正是時空局域幾何性質的表現。物質質量的存在會造成時空的彎曲,在彎曲的時空中,物體仍然順著最短距離進行運動(即沿賣首瞎著測地線運動——在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中芹前的測地線運動,實際是繞著太陽轉,造成引力作用效應。正如在彎曲的地球表面上,如果以直線運動,實際是繞著地球表面的大圓走。

怎樣證明慣性質量和引力質量相等?有何辦法?

2樓:萬能小知道

簡單的你,任何物質的比例都是一樣的,這已經足以證明,因為只要這個比率是通用的。這個比率就可以人為地設定為1,就像1卡=4.2焦耳一樣,這裡的比率是4.2,原因是開始時使用的單位不同,只要不再使用該卡,熱量和功率單位就可以使用焦耳,兩種質量以兩種方式介紹,初始單元也不同,只要乙個人被拋棄,它就可以變得平等。

慣性質量和重力質量相等是乙個嚴格的定律,但我不認為這是偶然的,有些科學家也不認為這是偶然的,所以他將狹義相對論擴充套件到了廣義相對論。雖然我認為重力和慣性之間存在關係。也就是說,重力是慣性的**。

現在我們知道慣性質量和重力質量相等是乙個嚴格的定律,事實證明,在牛頓力學中無法解釋的等效慣性質量和重力質量不再是脫離物理學的普遍事實,而是成為廣義相對論的基石。

愛因斯坦發現了這一基石,並因此發展了廣義相對論,這其實確實是愛因斯坦獨特的洞察力和卓越的巨大貢獻,慣性已經成為現代物理學學者的難題,儘管它有牛頓的經典理論,然而,科學技術時代的許多現象無法用以前的理論來解釋,這不能用以前的經典來解釋。

這也是現代物理學的創始人愛因斯坦留給我們的乙個問題,愛因斯坦無法解釋慣性,所以他不情願地將相對論分為廣義和狹義。他本人也一直被這個問題困擾,並致力於尋找宇宙統一的力量,也就是說,重力,電磁力,強力,弱力,這四種通用的基本力,被納入乙個領域,但是他一生都沒有成功。

關於怎樣證明慣性質量和引力質量相等有何辦法的問題,今天就解釋到這裡。

伽利略理想實驗證明運動的物體不受力將

3樓:翟鬱駱靈珊

a、伽利略的理想腔冊斜面實驗證明力不是維伍纖巨集持物體運動的豎爛原因,沒有力作用的物體能保持原來的運動狀態.故ab錯誤 c、要使物體由靜止變為運動,產生加速度,必須受不為零的合外力作用,力越大,加速度越大,速度變化越快.故c正確. d、物體不受外力作用時,可能處於靜止狀態,也可能處於勻速直線運動狀態.故d正確 故選cd.

伽利略發現力,質量,加速度三者之間的關係時,他是如何分清重量和質量的?

4樓:網友

力,質量,加速度三者之間的關係不是伽利略發現的。

這個系統的建立可以認為是牛頓建立的,你所說的重量和質量的區分,其實其本質是引力質量和慣性質量的區分。兩者都能衡量物質的多少,但是引力質量是以產生引力的本領來衡量物質的多少,慣性質量是以速度變化的難易程度來衡量所含物質的多少。

如果伽利略的落體實驗真的嚴格成立,那麼就說明這兩種質量是成正比的,所以物理學裡最終將引力質量和慣性質量統一,而統稱為質量。

5樓:網友

慣性質量和引力質量是兩個不同的物理概念。

萬有引力定律公式中的質量稱為引力質量,它表示物體產生引力場或變引力作用的本領,一般用天平稱得的物體質量就是物體的引力質量。

牛頓第二定律公式中的質量稱為慣性質量,它是物體慣性的量度,用慣性秤可以確定物體的慣性質量。

但是伽利略的實驗證明了慣性質量與引力質量成正比。

怎麼理解引力質量與慣性質量

6樓:旻天

引力質量和慣性質量在力學的屬性上是完全相同沒有區別的我們排除掉特殊的物質所具有的特殊性。 利用物體本身具有的慣性,給這個物體施加乙個向量的作用力,那麼這個物體會在這個作用力的作用下發生存在狀態的改變。這一點是所有特定質量的物質都具備的。

我們通常將這種方法所測得的質量叫做慣性質量。具體的方法則是: 在物體處於特定存在狀態的時候,如果要改變這種存在狀態,那麼必然要對這個物體施加作用力,根據牛頓第二運動定律,我們可以得到,在物體所受到的作用力不變的情況下,物體的質量同加速度成反比。

我們只要測定了作用力的大小和物體加速度的大小,那麼就可以確定物體的質量。 處於引力場中的具有質量的物質,都會受到引力的作用。在同一引力場強度下,物體所受到的作用力同物體的質量成正比。

我們通常將這種方法得出的質量叫做引力質量。我們現在所應用的質量模式可以認為是引力質量模式。因為引力質量是我們採用質量的定義所得到的最初的模式。

但實際上,這樣的一種經驗結論是通過對大量的處於地球引力場中的物體進行觀察所得出的結論,開創性的貢獻可以認為是由牛頓先生來完成的。 我們雖然可以採用兩種方法得到物體的質量。但是這兩種物體的質量定量的模式在屬性上都是相同的,都是採用作用力的方法進行定量。

不論是引力場給與物體的作用力得到質量的特點,還是給物體施加作用力改變物體運動狀態所表現出的物體質量的特點。只要作用力的屬性是相同的,那麼物體的質量屬性就是相同的。但實際上物體的質量和作用力都是採用迴圈定義的。

用作用力去定量物體的質量或者用物體的質量去定量作用力。另一方面是,不論是引力還是我們給物體施加的作用力,都是力,都具有力的屬性,在這方面,是沒有區別的。因此兩種質量是沒有區別的。

或者慣性質量和引力質量的屬性是相同的,甚至可以說,兩種質量沒有任何的區別,唯一存在區別的是採用的定量方法不同。

7樓:網友

日常經驗表明,物體愈重,要改變它的運動狀態就愈難.這就是說,物體的引力質量愈大,它的慣性質量也就愈大,非常精密的實驗證明,任何物體的慣性質量同它的引力質量嚴格地成正比例.假如我們選擇適當的單位,就可以使物體的引力質量的數值等於它的慣性質量的數值,即m引=m慣.

這樣我們能不能說,物體的引力質量就是它的慣性質量呢?問得更明確些,慣性是否就是引力場的源泉呢?當然不是.慣性是物體抵抗外力改變其機械運動狀態的本領,引力場的源泉是物體產生引力場的本領,這是物體兩種完全不同的屬性,絕不能混為一談.只是由於它們之間存在著嚴格的正比關係,我們可以將物體的引力質量作為它的慣性的量度,反之亦然.

為什麼說伽利略斜面實驗證明了力不是維持物體運動的原因,不是有重力和支援力麼

8樓:數理學習者

伽利略理想斜面實驗證明了力不是維持物體運動的原因。

該理想實驗主要是推理無摩擦的理想狀態下,物體的運動變化情況。

是從斜面開始,逐漸降低坡度為水平面,推理得出力不是維持物體運動的原因(或說維持物體運動的不需要力)。

在水平面上重力和支援力為一對平衡力,對物體的水平方向運動不起作用。

他怎麼知道重力和支援力相抵消?伽利略是一位物理大師,如果連這個也不知道,還談什麼推理。

9樓:網友

試驗後半段軌道是水平的,跟重力和支援力方向是垂直的,水平方向就可以說沒有力了(忽略摩擦力和空氣阻力),而小球上了水平軌道後仍然保持運動,所以說力不是維持物體運動的原因。

10樓:悟物理

重力和支援力是豎直方向的,不會影響水平方向的運動。

何謂慣性質量?何謂引力質量

11樓:

慣性質量和引力質量 使物體改變運動狀態,需要力的作用.在相同的力作用下,質量越大的物體的加速度越小.這表明了質量是表示物體所具有的阻礙運動狀態改變的一種屬性,質量越大,物體越不容易改變其運動狀態,所以質量是物體慣性大小的量度.物體的這一性質跟物體是否受有重力作用完全無關(譬如放在水平的氣墊導軌上的滑塊,或物體在完全失重的情況下).因此,牛頓第二定律的公式 中所出現的質量m,叫做慣性質量. 根據萬有引力定律可知,物體受到的地球引力的大小和物體的質量成正比.為了使物體不致由於受到地球引力而掉向地面,可將物體用繩子懸掛起來(或用支援物支承住).這樣,繩子(或支援物)就發生形變,物體的質量越大,就需要繩子(或支援物)發生更大程度的形變才能產生足夠大的彈力來跟物體所受到的地球引力相平衡.因此,在這裡質量的概念反映了物體所包含的物質的多少.質量越大,物體所含的物質越多,受到的地球引力就越大.因此,萬有引力定律公式 中所出現的物體質量,叫做引力質量. 慣性質量和引力質量從不同的側面描述了物質的屬性,它們之間存在著怎樣的關係呢? 設有a、b兩個物體,它們的慣性質量分別為 ,引力質量分別為 。 把a、b這兩個物體放在地球(質量為m,半徑為r)上的同一地點,則它們所受到的地球引力分別為:

若將以上兩式相比,則得: (1) 這表明了a、b物體所受重力的比等於它們的引力質量的比. 如果使a、b物體在重力的作用下自由下落,則根據牛頓第二定律可知, 。由於在同一地點,重力加速度都相等,即 。

於是: (2) 這表明了在地球上同一地點,物體的重量的比等於它們的慣性質量的比. 比較(1)式和(2)式,可見物體的慣性質量m和引力質量 是一致的. 對單擺的振動加以討論,也可以得出慣性質量和引力質量等效的結論。單擺振動在偏角很小的情況下,可看做是簡諧振動.對於簡諧振動來說,它的週期 ;式中m是振動系統的慣性質量,k是決定於振動系統的乙個常數。

在單擺這一振動系統中, ,式中 是擺球的引力質量。代入週期公式,得單擺振動的週期公式 從實驗證明,在擺角很小時,單擺的振動週期跟擺長l的平方根成正比,跟所在地點的重力加速度g的平方根成反比,而與物體質量無關,即 。這只有在認為 的情況下才是可能的。

因此物體的慣性質量和引力質量是等效的。 因此,在中學物理教學中,不必區分慣性質量和引力質量。

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