咩係慣性?!

慣性是物理學中力學的一個重要概念，它表示物體總有保持原來運動狀態的性質。慣性的大小由品質來量度。剛體力學中，轉動慣量則是量度轉動慣性的大小。

　　其實，除力學外，電磁學、熱學、光學、原子物理學等領域也能找到慣性的影子，甚至在自然科學中的化學和生物學領域，也能找到慣性。

　　電磁感應現象中感應電動勢（或感應電流）的產生過程就體現了慣性：如下圖所示，當穿過閉合線圈中的磁通量要增加時，由楞次定律可知，感應電流為順時針，即感應電流的磁場總是阻礙電路中的磁通量的變化，若穿過回路的磁通量增大則感應電流產生的磁場阻礙磁通量的增大，即線圈本身有保持原來磁通量大小的性質。楞次定律不就是電學中的慣性定律嗎？對於線圈的自感現象，自感係數L正是量度線圈慣性大小的物理量。

[趣味物理]神奇的“慣性”世界

　　“冰凍三尺，非一日之寒”是熱學中的慣性現象的寫照。水在外界環境溫度降低過程中要不斷地向外放熱，去抵抗環境溫度的降低，相反，要解凍，則低溫的水不斷吸熱，以阻止環境溫度的上升。就是說，我們周圍的環境在任何情況下總有保持原來溫度的性質。熔解熱、比熱、汽化熱等概念在某種意義上也是衡量各種物質在熱現象中慣性的大小。

　　又如：對氣體的狀態的改變過程，如等溫壓縮過程中，氣體體積減少，壓強就會增大，以阻止氣體進一步被壓縮，即氣體在狀態變化過程中，也體現出保持原來狀態的性質，如果氣體不受外界影響，它將始終保持原有的狀態。查理定律和蓋•呂薩克定律同樣反映了氣體總有保持原來狀態的性質。等溫壓縮係數、體脹係數、壓強係數這些概念也分別在某種意義上反映了氣體的慣性的大小。

　　光學中，光在均勻媒介質的直線傳播最能說明光傳播規律中的慣性，光只有在一種介質進入另一種介質中才發生折射，說明外界條件是改變其直線傳播的影響因素，光本身是具有直線傳播的本性的。

　　在原子物理學中，天然放射現象中的半衰期的概念很能說明放射性元素的慣性，半衰期正好可以量度其慣性的大小。半衰期長，則該種元素的平均壽命長，即慣性也大。

　　上面所說的是物理學中的“慣性”。其實，慣性現象在化學，生物學領域也有體現。

　　化學中，化學平衡理論其實就是化學反應裏的慣性原理，當溫度升高時，平衡向吸熱方向移動，其實只有這樣才能阻礙溫度的升高，壓強增大時，反應向分子數減少的方向移動，阻止壓強的增大，而減壓情況正好相反。減少產物濃度時，平衡向正方向移動，以阻礙產物濃度的減少。

　　生物學中生態系統的自我調節能力也反映了大自然的慣性。系統中某一因素的漲落，會導致系統中其他因素的變化，使整個系統經過一定階段的調整後又恢復為新的平衡，只要外界的影響不超過生態系統的最大承受能力，這平衡將永遠進行下去。生物學中細胞的分裂，DNA複製，遺傳特性等，從一定側面上也反映了生物世界中的慣性。

　　總之，自然現象中，慣性是一種普遍現象，推廣到社會現象也能找到慣性的蹤跡，如人的生活習慣一旦形成就很難改變；深厚的歷史文化對人的影響，也不是一朝一夕就能讓人改變的；當社會發生重大改革時，總是困難重重，如果不大刀闊斧則很難見效。

　　是不是慣性的概念有更大的適用空間，有待於我們進一步的研究。

如果你用我們日常生活的環境認知去了解慣性真的有點難度, 因為我們所處的環境中總是有一些外力, 如地心吸心和摩擦力。

牛頓講的第一定律: 一件物體如果沒有外力的作用下, 會保持其運動狀況。就是說靜止的東西, 如沒有外力作用在它身上, 它一直都靜止; 一件本來以某一速度向某一方向移動的物體, 如沒有外力作用在它身上, 它就一直保持這個速度這個方向繼續移動，當中不會加速或減速，其速度及方向都保持原來的狀況。

注意當中的重點是　”如沒有外力作用在該物體上”物體才會保持其運動狀況。

如果我們在平面桌上推一下一件物體，它大概會向該方向移動一段距離就停下來，即是當物體初離開你的手時它以某一速度向前移動，然後因桌面和物體之間的摩擦力（外力）令物體減速，正因為有外力作用在物體上，而這一外力跟物體移動方向剛好相反, 所以物體就慢慢減速, 直至速度變為零, 即是靜止下來。在這個例子中, 因為有外力(摩擦力)作用在物體上, 根牛頓第一定律的要求不同, 所以結果也不一樣, 物體最終靜止下來。如果要在日當生活中舉出一個較相近的例子, 你可以在剛才那個例子中的桌上加上珠子, 去減少桌面與物體間的摩擦力, 令物體要花較長的時間才靜上下來, 不過在這例子中摩擦力雖然減少了, 可以還不是到達 外力=0 的地步, 所以物體最後也是會靜止下來的。

阿sir說的很正確啊! 上課比多d心機la! 要信阿sir 呀! 因為我也曾是物理科老師!

2007-06-14 15:24:55 補充：
慣性其實和物體的質量(mass)有關, 質量越大慣性越大, 比如說要推動兩件物體由靜止狀況至某一相同的速度, 質量比較大的需要用較大的力氣。質量越大的物體, 你要改變它的運動狀況就越難(要用越大的力), 這就是慣性了。這也引伸到牛頓第二定律 F=ma 。公式中的a是加速度, 即物體改變速度的速度, 如物體由靜止(速度=0)加速到某一速度, 又例如物體由某一速度減速到靜止 。一件物件, 如果它的質量(m)越大, 慣性也就越大, 根據 F=ma, 你就要花越大的力(F), 才能令到物體有加速或減速(a), 即改變物體的運動狀況。

憤性有兩種情況:
1) 指一件物件靜止平放係一個平面上, 而係冇任何力施加在它既情況下, 個舊物件就會保持靜止....
例如 : 你放支筆係台上面, 你唔吹佢.. 佢咪唔郁....

2) 當一件物件以單位速率行走時, 係冇外力影響下, 佢都會以勻速率行走的...都屬於憤性
例如 : 當單擺自由擺動時, 如果冇阻力, 佢會一直作SHM, 佢唔會停的。

以單擺係一個例子, 當佢進行單擺時, 有冇發覺佢擺動既幅度會愈來愈小, 這就因為有阻力影響, 如果佢擺動時的力大於阻力, 佢就會擺動, 相反佢咪會停....

惯性原理可以表述为：一个不受任何外力的物体将保持静止或匀速直线运动。
惯性原理是伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》书中发表的，它是作为捍卫日心说的基本论点而提出来的。
根据亚里士多德的物理学，保持物体以均速运动的是力的持久作用。但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动，而是相反地每次经过一定时间之后，在速度上就有所增加。物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧。如果引力能够截断，物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去。伽利略在金属球在斜面滚动的实验中观察到，金属球以匀速继续滚过一片光滑的平桌面。从以上这些观察结果就得到了惯性原理。这个原理阐明物体只要不受到外力的作用，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。
伽利略的惯性原理是近代科学的起点，它摧毁了反对哥白尼的所谓缺乏地球运动的直接证据的借口。
而被現代社會所普遍認知的慣性原理，來自于牛頓的《自然哲学的数学原理》(Mathmatical Principles of Natural Philosophy, 1687)，定義如下：

所有物體都將一直処于靜止或者勻速直綫運動狀態，直到出現施加其上的力改變它的運動狀態爲止。

牛頓的慣性原理是經典物理學的基礎之一，並且对慣性原理的理解也随着现代物理学的发展而出现了改变。