拋開力的概念如何定義質量?

時間 2021-05-31 04:45:25

1樓:林光爵

質量,內含物質的量,搗碎石頭為粉末的顆粒數,一袋公尺的公尺粒數,漁網撈起的魚尾數,擠進火車的人頭數。所以質量可以用數一數為定義。

定義之下,想測量大象的質量卻不能刴碎它,遇到了難題, 需要想出等效的測量法。神童曹沖,早已想到辦法。所以完全可以拋棄力的概念,直接以等效顆粒數為質量定義。

2樓:張富陽

在經典力學框架下,以萬有引力為例,先拋開力的定義,兩個物體之間有相互作用。回到最基本的定律,相互作用只會對物體產生加速度,比如m1對m2產生Gm1/r^2的加速度,說明什麼,假設宇宙只有我,這時又出現乙個m1,它對我速度的改變只與它的質量以及它和我的距離有關。同理我對它產生乙個和我質量與距離有關的加速度。

注意,兩者速度的改變都只和對方有關,與自身一點關係都沒有。所以地球對大小鐵球的速度改變是一樣的,因此同時落地。

這時定義力,我看不出它的實際意義所在。乙個物體受另一物體的影響只和另一物體質量有關,即為加速度,但這時又硬生生的定義力,就是讓這個加速度乘以自身,那麼牛頓第三定律肯定成立了,因為硬把兩個不相干的量相乘定義了力,所以我們學到牛頓第三定律,力的作用是相互的,而且方向相反。。。

經典力學說白了,就是研究質量,空間與時間關係,所以力的單位就由這三者匯出。力的神奇之處就是它只改變另一客體的位移與時間變數的比值與方向,而且被改變多少與自身的質量一點關係都沒有。這是不是就像場的概念,其實巨集觀物體有引力場,電荷有電場,如果用場的概念,比力的概念好用多了就是這個原因。

3樓:

如果是在牛頓力學的範圍之內,不考慮現代物理,我想我可以提供乙個答案作參考。

在牛頓的時代,人們對於質量,力的概念都是模糊的,所以假設我們不知道什麼是「質量」,「力」,但是知道什麼是「長度」,「速度」,「加速度」。

設想我們做了乙個實驗,用一根Rubber來拉兩個不同的,放在linear air track上的物體(摩擦力在air track上忽略不計)。我們保持Rubber的extension不變,發現這個我們正在拉的物體有constant acceleration, 但是我們也觀察到,對於不同的物體, acceleration不同。

那麼我們有兩種猜想:1. 兩個物體有內在的差異(我們將定義這個內在的量為「質量」) 2.

雖然Rubber的extension是一樣的,並且我們用了同一根Rubber來拉這兩個物體,但我們因為一些不知道的原因,對兩個物體並不是在做同樣的事。

在物理學中,可以看出兩種猜想其實都有道理,但是第一種猜想可以使我們發展我們的理論,而採用第二種猜想對後續發展沒有貢獻,所以讓我們試圖探索第一種猜想。

我們把兩個物體的內在的這種性質叫做「質量」,並嘗試定義它。如果對於乙個均勻物體,我們把它切成兩半,我們發現,當用同乙個Rubber去拉並保持extension不變時,它的acceleration變為原有的兩倍。如果我們假設,當我們把均勻物體一分為二,它的質量也變為一半,那麼我們知道當我們拉物體,質量與加速度成反比。

那麼我們定義質量m2=m1 (a1/a2)。

希望這個回答對答主有幫助

4樓:

我覺得苗憶南的回答顯然把乙個物理量的概念和乙個物理量的度量單位的概念搞混了。

這就好比是溫度的定義和溫標的定義的區別一樣。

其實這些定義裡面,有乙個很蛋疼的事情:必須得有乙個量是沒法定義的,是所謂的「基本屬性」,但也不是說像youngme chou說的那樣「含有物質的多少」那種拙計的辦法理解。

5樓:

牛頓力學中的邏輯應該是這樣的。 規定乙個單位質量元件,然後承認動量守恆原理,兩個物體碰撞的速度變化能求出兩物體質量比值,通過與單位質量元件比較,可以定義出質量。

樓上回答感覺不對,他覺得力的定義不需要慣性質量。並且如何定義力,他不能給出回答,胡克定律本質是電磁力,電磁學中E和B是怎麼定義的?靠力定義的啊,兩無限長直導線之間單位長度受力就是定義了電磁學中的基本單位A啊。

並且樓上說,引力定義了引力質量,並且引力質量需要靠力來定義,這迴圈了。

所以我覺得還是動量守恆比較靠譜。

6樓:

animations.physics.unsw.

edu.au/jw/Newton.htm#Newton2[2] 這麼定義力的另外乙個問題是不具有真實的可操作性.

Hecht認為不可能很好地定義力和質量: http://www.

7樓:

恕我愚昧,質量什麼時候要依靠力來定義了?質量指的是含有物質的多少,是物體基本屬性呀。

題主您這麼理解我猜測是因為你直觀上還是用重力來理解質量的對嗎?但是那僅僅是受生活常識誤導的直觀感受是不對的,倘若一定要尋求乙個直觀感受的話,你可以試試用慣性(或者引力)理解質量。(純粹個人理解,懂物理的表噴我)

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