『慣性』?『惰性』?

每個人都有自己的習慣,正如我也知道自己有一些需要改進的不好習慣。
可是這些習慣也是過去好多年所養成的。
已經具有了一定程度的『惰性』,想要在短時間內改變不會是容易的事。
若是沒有外在的驅動力,『習慣』仍會繼續維持下去。
    而且恐怕拖得越久,就更不容易改善。

正如牛頓運動定律告訴我們的:
    在慣性座標系內,當物體不受外力作用時,將維持原來的運動狀態。
    靜者恆靜,動者則以等速度維持原來方式繼續運動。

若想要改變原有的『習慣』(惰性)便需要『外力』的驅動,
    『外力』越大才會有較大的改變。
同樣的欲使物體的運動狀態(動量)改變,需要對物體施力。
而此作用力和運動狀態的時變率成正比。
例如:接落下的雞蛋時,讓手順勢往後,可以增加作用時間。
    則與使雞蛋停下相同的動量變化下,雞蛋受力較小。

質量大的物體不易加速,也同樣不易減速。
猶如汽車加速較慢,機車加速較快。
因此現在台北市很多十字路口多畫了些方塊,
讓機車停在最前面的方塊內,而汽車則停在稍後方。
等燈號變換時,機車可較快速加速而增加車流量。

個人『行事習慣』對應的運動狀態也包含類似『質量』與『速度』的兩種因素。
若個人惰性較大(很懶的人),則想要使其有所改變必然需要較大的外力。
另一種則是個人做事『衝勁』較大(對應於速度),
想讓這類的人改變也需要較大的作用力。

外力的作用是為了要改變 物體原有的 『運動狀態』,
    若無外力 則物體會維持原有的運動狀態。
    也就是物體有維持原來狀態的『惰性』。
當受到『外力』試圖影響物體原有的運動狀態時,
    物體原有的『惰性』試圖維持原來的狀態,
    自然會對『外力』有所『排斥』,也就是所謂的『反作用力』。
而且若外力越大,反作用力也越大。

當老師或家長試圖影響學生的行為時,若期望在很短時間有較大的改變,
自然需要施加較大的壓力。同樣的學生也會有較強的『反作用力』。
若現今的老師還想命令學生剃光頭,保證踢到鐵板。
以緩和的方式處理並增加改變的時間,則學生所承受的外力會較小。
同樣的教師與家長所感受學生的『反作用力』也會較小。

以物體運動狀態的改變而言,外力試圖影響運動狀態。
而物體原有的『慣性』則試圖維持原有的運動狀態。
因此『反作用力』便是試圖影響『外力』的改變,自然方向相反且大小相等。

當我們瞭解到『自然界』運行所遵循的法則,
    學習『牛頓運動定律』時,也該體認到『自然法則』的精神,
將同樣的道理應用在『待人處事』上。
想一想,自己的『運動狀態』是大還是小?是『惰性』大還是『衝勁』大?
凡事想要在短時間內有較大的變化自然需要較大的外力。
現金支付衝擊總是較分期付款大些!所謂『細水長流』慢慢的改變總是令人較易接受。
你還能想到哪些對應的類似舉例呢?歡迎來信聊一聊!
這樣的方式談『物理』,你覺得如何呢?
希望不會讓你仍然在『霧裡』霧煞煞!



物理教學示範實驗教室
歡迎批評指教! 電子郵件請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
作者:國立台灣師範大學物理系黃福坤
最後修訂時間: 10/13/98 15:05:28 since 2011/06/20