作者Philethan (Ethan)
看板SENIORHIGH
標題[討論] 何謂慣性?何謂動量?何謂瞬時速度?
時間Wed Dec 27 18:09:52 2017
因為上篇文章(動摩擦力的作功與熱傳分析)有高三生來信詢問我是否有
原文版的論文,所以我有點受驚嚇了 XD 各位同學程度實在是超級好的。
於是,我想來自我推薦一下同學們可能感興趣的兩篇文章:
第一篇是〈
慣性與動量概念的發展簡史〉(
http://goo.gl/gvBZSd),深信
有許多同學至今都對於「慣性」或「動量」概念感到莫名其妙。為什麼有慣
性?甚至,我們不清楚該如何進一步說明心中的「
到底什麼是慣性?」疑惑。
當然,
動量也是如此,
怎麼會有人想到這種概念?這篇文章,就是專門為同
學解答部分的疑惑。當然,這背後還有非常多的學問,所以我也無法真的回
應到所有可能的問題,但我相信我這篇文章應該能給予同學一些啟發與指引。
上述這篇文章,其實或多或少需要認識一些〈
亞里斯多德物理學〉
(
http://www.ethanideas.url.tw/aristotelian-physics/)
如果同學想進一步認識在牛頓以前的物理學,也就是曾經暢行兩千年的亞里
斯多德物理學,那麼這篇文章應該能或多或少滿足你一些胃口
第二篇是〈
到底什麼是瞬時速度?〉
(
http://www.ethanideas.url.tw/what-is-instantaneous-velocity/
同樣地,我相信也有不少同學對此有些疑惑。例如,大家應該都曉得鉛直
上拋的物體在最高點是瞬時速度為零的狀態。某種意義上,我們會說這是
靜止的。然而,不管你給定多麼小的時距,物體一定會有位移。因此,我
們還能夠說這是靜止的嗎?或者我該說,也許你會覺得我只是在玩文字遊
戲,但有的同學會
很納悶:
為什麼瞬時速度為零的物體,
給定任何時距,
又同時必然有位移呢?
另一方面,相信所有同學都聽過「
瞬時速度就是極短時間內的平均速度」。
但是,
這個極短到底是多麼短?即便是學過微積分中的 epsilon-delta
極限定義,倒也不見得真的能「
對於瞬時速度的概念有安全感」。心中似乎
還是有那麼一點不踏實。或許很多人都跟你說,你必須先學會微積分,才
能懂瞬時速度。但其實應該是反過來的:我們其實能在探索「瞬時速度」的
過程中,去了解極限的意義。甚至我個人認為,這是個非常棒的學習極限的
途徑。Stewart 的微積分也是這麼教極限的。因此,如果你於究竟什麼是
瞬時速度感到有興趣,那麼這篇文章能夠從「為什麼要有瞬時速度?」去慢
慢
帶著你思考出「
極限」
的意義。
而與此相關的議題,大概是「
向心加速度真的與瞬時速度垂直嗎?」,以及
「
dy/dx 到底是什麼?」。把很極短位移除以極短時間,不就是 0/0 嗎?
大家都說這樣的理解不太對,那究竟「錯在哪」?關於上述問題,我推薦
底下兩篇文章給各位參考:
〈
向心加速度與瞬時速度垂直嗎?〉
http://goo.gl/MQTkAH
〈
dy/dx 是一種「
比值」
嗎?〉
http://www.ethanideas.url.tw/is-dydx-a-ratio/
雖然這些文章並沒刊登在任何期刊,只是我個人的無聊研究心得,但我覺得
因為自己看了許多文獻,所以應該還是有些參考價值。如有任何疑惑,歡迎
留言一起討論,謝謝大家。
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→ JACKSON89 : 用心推 12/28 00:10
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推 dirtywestwes: 推 12/28 06:53
感謝大家支持 :D
※ 編輯: Philethan (220.133.11.221), 12/28/2017 09:37:01