論物體的質量與運動關系

熊永龍

論物體的質量與運動關系

熊永龍

1：通過力的基礎概念推導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量與運動關系。

守恒；質量作用；質量與運動關系

一、論物體之間的相互作用

什么是力?經驗知識告訴：力是物體（或物質）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發生變化和使受力物體的形狀和體積發生變化。

從力的概念出發，我們可以推導出這樣的結論：物體之間的相互作用相當于兩個物體的質量作用的乘積。

寫成公式：F=Km1m2

式中的K為比例常數，m1為受力物體的質量，m2為施力物體的質量。

數學證明：《關于哥德巴赫猜想的證明---關于數論》結論的推廣應用：即

任何兩個數相加最少等于兩個數的乘積。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量乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比。

式中的質量單位用千克，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。它在數值上等于兩個質量都是1千克的物體相距1米時的相互吸引力的量。

根據萬有引力定律，當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K值。由此我們導出這樣的結論：

當R=0時，則G=K=1

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

二、論物體的質量與運動關系

世界即是物質，物質即是世界。

什么是物質？辯證唯物主義認為，物質是不依賴于人的意識并能為人的意識所反映的客觀實在。從物質的哲學定義出發：物質具有客觀實在性和主觀可知性，主觀可知性就是說物質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）的結構形態和特性都具有共同的本質和屬性——即質量和運動。本質是質量，屬性是運動。本質和屬性是辯證的因果關系，運動并非是物質質量的從屬關系。

什么是質量？經驗知識告訴：質量表示物體所含物質結構形態和特性數量的多少和大小的同一量度。0

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

從嚴格的物理學意義出發，這里的質量不是馬赫所主張的質量。

什么是運動？辯證唯物主義認為：運動是物質的共同屬性，是物質存在的形式。從這個理念出發，如果說物質的內容是質量，那么運動就是形式。物質是通過運動的形式表現，內容和形式的同一，就是物質和運動的統一。運動是物質存在的形式，物質離不開運動，并在運動中存在。

經驗知識告訴：運動用速度來表示，速度表示物質在單位時間內通過的路程。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生改變及其這種改變過程所進行的持續性和順序性。

式中V為速度，R為空間位移距離，t為時間。

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

當新的經驗知識還沒有分析出來，還沒有發現時，未知的領域只能依靠現有的經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域，那么對于空間和時間都是運動著的物質的存在形式，又有怎樣的經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量作用連一個物體的質量作用產生加速度。當物體作為質點做勻速圓周運動時，質點在任意一點的加速度都指向圓周中心，質點做勻速圓周運動時的加速度叫做向心加速度。

當物體作為質點做勻速圓周運動時，質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。

根據推導公式發現：公式中的質量作用m2轉化為一定物體的新型質量與運動關系。

這種新型關系就是一定物體的質量與運動關系。這表明：（1）質量與運動轉化守恒定理：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量與運動速度相互轉化守恒。這既是物體質量丟失的機制，也是物體質量增加的原因。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或靜止狀態。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或靜止狀態，直到有力迫使它改變這種狀態為止。（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量的變化而變化。（4）辯證唯物主義物質運動原理：任何物質都在相互作用中運動，在相互作用中物質離不開運動，并在運動中轉化存在。物質是運動的主體。空間和時間是運動著的物質的轉化存在形式。

這樣我們的物質世界才豐富多彩。

[1]《關于哥德巴赫猜想的證明——關于數論》；《數學學習與研究》東北師范大學出版社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