「慣性作用」,一詞在物理學中扮演關鍵角色。當物體受到加速、減速或改變方向時,慣性力的存在使其保持原有運動狀態。在非慣性系中,我們可以假想這股假想力存在,作為補充除了已知相互作用外的力。這種概念的引入,使牛頓運動定律得以成立。以公車剎車為例,乘客會因慣性作用而向前傾倒。
慣性力與慣性系
慣性力(inertial force)指的是當物體在加速、減速或改變方向時,其所表現出的慣性會使其有保持原有運動狀態的傾向。如果以該物體為參照物,看起來就像有一股方向相反的力作用在物體上,因此稱為慣性力。慣性力實際上並不存在,實際存在的只有原本促使物體加速的力,因此慣性力又稱為假想力。慣性力的概念是為了在非慣性系中應用牛頓運動定律而提出的。


例如,當公車急煞時,車內乘客由於慣性會向前傾,在車內乘客的觀點看來,就像是有一股力量將他們向前推,這就是慣性力。然而,實際上並不存在將乘客往前推的力,這只是慣性在不同參照系下的表現。
當系統相對於一慣性系存在加速度a時,慣性力的大小遵從公式:F = m a(其中m為物體質量)。在轉動參照系中,物體同樣受到慣性力,這時慣性力分為慣性離心力和科氏力。
慣性(Inertia)
在物理學中,慣性(inertia)是指物體抗拒其運動狀態被改變的性質。物體的慣性可以用其質量來衡量,質量越大,慣性越大。艾薩克·牛頓在《原理》中定義慣性為:
每個物體都傾向保持靜止或等速直線運動,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
簡而言之,牛頓第一定律指出,在沒有外力作用下,物體會保持靜止或等速直線運動。慣性定義為牛頓第一定律中物體保持原始運動狀態的性質。滿足牛頓第一定律的參考系稱為慣性參考系。關於慣性參考系將在後面進行更詳細的討論。
慣性原理是經典力學的基礎原理之一。它描述了物體在沒有外力作用下將保持靜止或等速直線運動的特性。慣性原理是牛頓第一定律的體現,該定律指出,如果物體所受的淨外力為零,則物體的速度大小和方向不隨時間改變。在地球表面,慣性通常被摩擦力、空氣阻力等效應所抵消,從而使物體的移動速度減慢並最終停止。
慣性作用的概念非常重要。它解釋了為什麼物體在沒有外力作用的情況下會保持靜止或以恆定速度運動。根據慣性作用定律,物體會繼續保持其原有的運動狀態,直到有其他外力作用在其上。