1.4 再談慣性定律

“力是運動發生的原因”，這是一般人都知曉的道理。“一個物體，無論是靜止或在慣性作用下，還是在有其他力的作用下運動，這些都不能影響某一力對物體所起的作用。”這句話就是力的獨立作用定律，是由牛頓運動定律（經典力學的基石）的牛頓第二定律推論出來的。意思說，各個力的作用效果是各作用各的，互不干擾。

如果沒有學習過物理學，那么你一定會覺得這個慣性定律很奇怪，因為你的習慣思維與它恰恰相反。對于慣性定律，有這樣一種普遍的錯誤認識：沒有外來因素的影響，物體的原有狀態就會一直持續。

慣性定律的內容是：任何物體在不受任何外力的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。需要注意的是，慣性定律只針對靜止和運動兩種狀態。從這個定義我們可以得出，物體受到了力的作用有這樣三種表現：①開始運動；②運動加快、變慢、停止；③直線運動變成非直線運動。

物體即使運動得再快，只要是勻速，那就沒有任何力為其施加作用或者作用在它上面的力相互平衡。也可以理解成，只要物體的運動狀態不屬于上面所說的三種表現中的任何一種，那就說明在它身上沒有力的作用。可見，科學思維與普通思維還是有很大區別的。在伽利略之前的時代，科學家們并沒有意識到這一點。摩擦因為能夠阻礙物體運動，根據上面的說法，所以它也是力的一種。

從常識來說，物體好像是個“足不出戶”的人。其實，它們具有高度活動性。在沒有影響運動能力的條件下，只要施加一點點力，它們就可以永遠保持運動。物體只是停留在靜止狀態，而不是趨向于保持靜止狀態。“物體對作用于它的力是抗拒的”這也是錯誤的說法。

那么，物體運動為什么要“克服慣性”呢？

我們知道，自由物體絕對不會抗拒使它運動的力的作用。但是總會有這樣一種說法：如果一個力量使物體運動，那么這個物體就會花費一點時間來“克服它的慣性”。

試問，究竟要克服什么慣性呢？

原來，一個物體要運動起來，是需要一定時間來獲得足夠的速度的。不論將要獲得力的物體質量有多小，也不論這個力有多大，要想讓物體獲得足夠的速度，時間是必要條件。有一個數學公式可以解釋這個道理：Ft=mv。F代表力，t代表時間，m代表質量，v代表速度。時間t是零時，等式的另一邊mv的乘積也是零。由于物體的質量永遠不可能是零，等于零的只能是速度。也就是說，如果沒有時間讓力F施加它的作用，物體就不可能產生運動。物體的質量越大，需要的時間就越長。正是這個原因，才讓人們產生了誤會，以為靜止的物體想要運動就得“克服”自身的“慣性”。