“惯性”与“速度”的区别

“惯性”与“速度”的区别

惯性大小容易跟速度大小混为一谈。因为生活中“汽车行驶得越快，刹车越困难”从而得出“汽车行驶越快，其惯性越大”的错误结论。

这里首先要搞清楚惯性的大小是怎么量度的？

惯性的大小实质是指物体维持其运动状态(v)不变的能力（或顽强性）的大小。因此，惯性的大小就表现为：在相同的外力作用下，不同质量的物体，运动状态改变的难易程度不同，即产生的加速度不同。根据牛顿第二定律，在相同外力作用下，质量大的物体获得的加速度小，表明它的运动状态难于改变，即它维持原来运动状态的能力大，其惯性就大；相反，物体的质量小，其惯性就小。可见，质量可作为惯性大小的定量量度。

要进一步明确的是，惯性是物体的一种性质，它不是物理量。因而无法用数值表示它。可称为物理量的，不是惯性，而是物体的惯量－－表示物体惯性大小的物理量。物体运动状态越难改变，它的惯量就越大。根据牛顿第二定律，惯量越大的物体，其质量也越大。对平动物体说，它的惯量只跟质量大小有关，跟物体质量分布无关。因此可定义：物体的质量是物体惯量的量度。而由于惯量的大小表征着惯性的大小，这样，质量和惯性这两个概念就联系起来了。于是人们就把本来是“质量是物体惯量的量度”直接说成了“质量是物体惯性的量度”。

可见，物体惯性的大小只决定于物体的质量，而与物体运动速度无关。所以，认为物体速度越大，其惯性也越大是错误的。

至于“汽车速度越大，刹车越难”的问题，显然不应从惯性大小去解释。因为同一汽车具有不同速度时惯性的大小是相同的。但要使同一汽车从不同的速度停下来，运动状态的改变量却是不同的。“速度大，刹车难”就难在要车子停下来需要改变的状态量大。根据动量定理（或牛顿第二定律），或动能定理：可知，要使速度越大的汽车停下，或者需加的制动力f要越大，或者经历的时间t要越长，或者需滑行的距离s要越大。因此，这问题应当从力的作用规律（牛顿第二定律或动量定律或动能定理）去说明。

把“速度大刹车难”的问题解释为“速度大，惯性也大”的错误在于，首先，没有理解惯性的概念实质，没有明确质量是决定惯性大小的唯一因素；其次，没有认识到“速度大刹车难”的实质是什么？第三，把运动状态的改变量的大小和改变运动状态的快慢程度（a的大小）或运动状态改变的难易程度，即惯性大小（m的大小）等同起来，混为一谈。