論物體的質(zhì)量與運動關(guān)系

熊永龍

論物體的質(zhì)量與運動關(guān)系

熊永龍

1：通過力的基礎(chǔ)概念推導(dǎo)出物體之間的相互作用，然后用牛頓萬有引力定理證明2：通過論物體之間的相互作用與牛頓第二運動定律證明物體的質(zhì)量與運動關(guān)系。

守恒；質(zhì)量作用；質(zhì)量與運動關(guān)系

一、論物體之間的相互作用

什么是力?經(jīng)驗知識告訴：力是物體（或物質(zhì)）之間的相互作用。一個物體受到力的作用一定有另一個物體對它施加這種作用。前者是受力物體，后者是施力物體，力不能離開施力物體與受力物體而單獨存在，只要有力的作用就一定有受力物體和施力物體。力的作用效果是使受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化和使受力物體的形狀和體積發(fā)生變化。

從力的概念出發(fā)，我們可以推導(dǎo)出這樣的結(jié)論：物體之間的相互作用相當(dāng)于兩個物體的質(zhì)量作用的乘積。

寫成公式：F=Km1m2

式中的K為比例常數(shù)，m1為受力物體的質(zhì)量，m2為施力物體的質(zhì)量。

數(shù)學(xué)證明：《關(guān)于哥德巴赫猜想的證明---關(guān)于數(shù)論》結(jié)論的推廣應(yīng)用：即

任何兩個數(shù)相加最少等于兩個數(shù)的乘積。寫成公式：A+B= ab。

物理證明：牛頓萬有引力定律：任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比。

式中的質(zhì)量單位用千克，距離R的單位用米，力的單位用牛頓。G=6.67X10-11牛頓米2/千克2為引力恒量。它在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1千克的物體相距1米時的相互吸引力的量。

根據(jù)萬有引力定律，當(dāng)兩個物體之間的距離R值極限趨近零時，即R=0時，則F=Gm1m2。

此時式中的G值就是比例常數(shù)K值。由此我們導(dǎo)出這樣的結(jié)論：

當(dāng)R=0時，則G=K=1

任何物體（或物質(zhì)）之間的相互作用，相當(dāng)于兩個物體的質(zhì)量作用的乘積。寫成公式：F=Km1m2。

二、論物體的質(zhì)量與運動關(guān)系

世界即是物質(zhì)，物質(zhì)即是世界。

什么是物質(zhì)？辯證唯物主義認為，物質(zhì)是不依賴于人的意識并能為人的意識所反映的客觀實在。從物質(zhì)的哲學(xué)定義出發(fā)：物質(zhì)具有客觀實在性和主觀可知性，主觀可知性就是說物質(zhì)雖然存在于人的意識之外，但人是可以認識和實踐。客觀實在性指一切物體（物質(zhì)）的結(jié)構(gòu)形態(tài)和特性都具有共同的本質(zhì)和屬性——即質(zhì)量和運動。本質(zhì)是質(zhì)量，屬性是運動。本質(zhì)和屬性是辯證的因果關(guān)系，運動并非是物質(zhì)質(zhì)量的從屬關(guān)系。

什么是質(zhì)量？經(jīng)驗知識告訴：質(zhì)量表示物體所含物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)和特性數(shù)量的多少和大小的同一量度。0

式中m的質(zhì)量單位用千克，密度ρ用千克/米3表示1立方米體積的物體所含的物質(zhì)是多少，或者該物質(zhì)μ克中一個分子或原子m的質(zhì)量。N0為阿伏伽德羅常數(shù)N0=6.023×1023。

從嚴格的物理學(xué)意義出發(fā)，這里的質(zhì)量不是馬赫所主張的質(zhì)量。

什么是運動？辯證唯物主義認為：運動是物質(zhì)的共同屬性，是物質(zhì)存在的形式。從這個理念出發(fā)，如果說物質(zhì)的內(nèi)容是質(zhì)量，那么運動就是形式。物質(zhì)是通過運動的形式表現(xiàn)，內(nèi)容和形式的同一，就是物質(zhì)和運動的統(tǒng)一。運動是物質(zhì)存在的形式，物質(zhì)離不開運動，并在運動中存在。

經(jīng)驗知識告訴：運動用速度來表示，速度表示物質(zhì)在單位時間內(nèi)通過的路程。物體運動得越快，則速度越大；運動的越慢，則速度越小。速度是用來描述物體運動快慢的物理量。運動是物體的位置發(fā)生改變及其這種改變過程所進行的持續(xù)性和順序性。

式中V為速度，R為空間位移距離，t為時間。

從哲學(xué)定義出發(fā)：空間是所有物體占有全部空間的總和?？臻g是物質(zhì)存在的一種客觀形式，由長度、寬度、高度表現(xiàn)出來。時間是物質(zhì)存在的一種客觀形式。由過去，現(xiàn)在、將來構(gòu)成的連綿不斷的系統(tǒng)。時間是反映物質(zhì)運動過程的持續(xù)性和順序性，時間概念包括時刻與時間間隔兩個方面，前者表示事件發(fā)生的先后順序，后者表示事件發(fā)生過程持續(xù)的長短。

當(dāng)新的經(jīng)驗知識還沒有分析出來，還沒有發(fā)現(xiàn)時，未知的領(lǐng)域只能依靠現(xiàn)有的經(jīng)驗知識來認識和實踐。除此之外沒有更好的探索辦法揭開未知領(lǐng)域，那么對于空間和時間都是運動著的物質(zhì)的存在形式，又有怎樣的經(jīng)驗知識來認識和時間呢？

物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。

寫成公式：F=m1a

對牛頓第二定律及其公式用《論物體之間的相互作用》分析可知：

則：m1a=m1m2m2=a

這個公式表明另一物體的質(zhì)量作用連一個物體的質(zhì)量作用產(chǎn)生加速度。當(dāng)物體作為質(zhì)點做勻速圓周運動時，質(zhì)點在任意一點的加速度都指向圓周中心，質(zhì)點做勻速圓周運動時的加速度叫做向心加速度。

當(dāng)物體作為質(zhì)點做勻速圓周運動時，質(zhì)點在任意點的加速度除了指向圓周中心的向心加速度外，還有任意點的切線加速度。切線加速度就是勻速直線運動的加速度。

此時任意點的向心加速度與切線加速度恒等。

根據(jù)推導(dǎo)公式發(fā)現(xiàn)：公式中的質(zhì)量作用m2轉(zhuǎn)化為一定物體的新型質(zhì)量與運動關(guān)系。

這種新型關(guān)系就是一定物體的質(zhì)量與運動關(guān)系。這表明：（1）質(zhì)量與運動轉(zhuǎn)化守恒定理：任何一個物體都在相互作用中運動，在相互作用中任何一定物體的質(zhì)量與運動速度相互轉(zhuǎn)化守恒。這既是物體質(zhì)量丟失的機制，也是物體質(zhì)量增加的原因。對一定物體要具體情況具體分析，但一定是這樣的，要么來自本身，要么來自外部。（2）慣性定理：任何一個物體都在相互作用中運動，在相互作用中任何一個物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。即牛頓第一運動定律：一切物體在沒有受到力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有力迫使它改變這種狀態(tài)為止。（3）相對性原理：任何一個物體都在相互作用中運動，在相互作用中任何一個物體的質(zhì)量隨物體運動速度的變化而變化。（或者任何一個物體的運動速度隨一定物體質(zhì)量的變化而變化。（4）辯證唯物主義物質(zhì)運動原理：任何物質(zhì)都在相互作用中運動，在相互作用中物質(zhì)離不開運動，并在運動中轉(zhuǎn)化存在。物質(zhì)是運動的主體?？臻g和時間是運動著的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化存在形式。

這樣我們的物質(zhì)世界才豐富多彩。

[1]《關(guān)于哥德巴赫猜想的證明——關(guān)于數(shù)論》；《數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究》東北師范大學(xué)出版社2013年23期108-110頁

[2]《全日制十年高中物理課本》人民教育出版社