论物体的质量与运动关系

熊永龙

论物体的质量与运动关系

熊永龙

1：通过力的基础概念推导出物体之间的相互作用，然后用牛顿万有引力定理证明2：通过论物体之间的相互作用与牛顿第二运动定律证明物体的质量与运动关系。

守恒；质量作用；质量与运动关系

一、论物体之间的相互作用

什么是力?经验知识告诉：力是物体（或物质）之间的相互作用。一个物体受到力的作用一定有另一个物体对它施加这种作用。前者是受力物体，后者是施力物体，力不能离开施力物体与受力物体而单独存在，只要有力的作用就一定有受力物体和施力物体。力的作用效果是使受力物体的运动状态发生变化和使受力物体的形状和体积发生变化。

从力的概念出发，我们可以推导出这样的结论：物体之间的相互作用相当于两个物体的质量作用的乘积。

写成公式：F=Km1m2

式中的K为比例常数，m1为受力物体的质量，m2为施力物体的质量。

数学证明：《关于哥德巴赫猜想的证明---关于数论》结论的推广应用：即

任何两个数相加最少等于两个数的乘积。写成公式：A+B= ab。

物理证明：牛顿万有引力定律：任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比。

式中的质量单位用千克，距离R的单位用米，力的单位用牛顿。G=6.67X10-11牛顿米2/千克2为引力恒量。它在数值上等于两个质量都是1千克的物体相距1米时的相互吸引力的量。

根据万有引力定律，当两个物体之间的距离R值极限趋近零时，即R=0时，则F=Gm1m2。

此时式中的G值就是比例常数K值。由此我们导出这样的结论：

当R=0时，则G=K=1

任何物体（或物质）之间的相互作用，相当于两个物体的质量作用的乘积。写成公式：F=Km1m2。

二、论物体的质量与运动关系

世界即是物质，物质即是世界。

什么是物质？辩证唯物主义认为，物质是不依赖于人的意识并能为人的意识所反映的客观实在。从物质的哲学定义出发：物质具有客观实在性和主观可知性，主观可知性就是说物质虽然存在于人的意识之外，但人是可以认识和实践。客观实在性指一切物体（物质）的结构形态和特性都具有共同的本质和属性——即质量和运动。本质是质量，属性是运动。本质和属性是辩证的因果关系，运动并非是物质质量的从属关系。

什么是质量？经验知识告诉：质量表示物体所含物质结构形态和特性数量的多少和大小的同一量度。0

式中m的质量单位用千克，密度ρ用千克/米3表示1立方米体积的物体所含的物质是多少，或者该物质μ克中一个分子或原子m的质量。N0为阿伏伽德罗常数N0=6.023×1023。

从严格的物理学意义出发，这里的质量不是马赫所主张的质量。

什么是运动？辩证唯物主义认为：运动是物质的共同属性，是物质存在的形式。从这个理念出发，如果说物质的内容是质量，那么运动就是形式。物质是通过运动的形式表现，内容和形式的同一，就是物质和运动的统一。运动是物质存在的形式，物质离不开运动，并在运动中存在。

经验知识告诉：运动用速度来表示，速度表示物质在单位时间内通过的路程。物体运动得越快，则速度越大；运动的越慢，则速度越小。速度是用来描述物体运动快慢的物理量。运动是物体的位置发生改变及其这种改变过程所进行的持续性和顺序性。

式中V为速度，R为空间位移距离，t为时间。

从哲学定义出发：空间是所有物体占有全部空间的总和。空间是物质存在的一种客观形式，由长度、宽度、高度表现出来。时间是物质存在的一种客观形式。由过去，现在、将来构成的连绵不断的系统。时间是反映物质运动过程的持续性和顺序性，时间概念包括时刻与时间间隔两个方面，前者表示事件发生的先后顺序，后者表示事件发生过程持续的长短。

当新的经验知识还没有分析出来，还没有发现时，未知的领域只能依靠现有的经验知识来认识和实践。除此之外没有更好的探索办法揭开未知领域，那么对于空间和时间都是运动着的物质的存在形式，又有怎样的经验知识来认识和时间呢？

物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

写成公式：F=m1a

对牛顿第二定律及其公式用《论物体之间的相互作用》分析可知：

则：m1a=m1m2m2=a

这个公式表明另一物体的质量作用连一个物体的质量作用产生加速度。当物体作为质点做匀速圆周运动时，质点在任意一点的加速度都指向圆周中心，质点做匀速圆周运动时的加速度叫做向心加速度。

当物体作为质点做匀速圆周运动时，质点在任意点的加速度除了指向圆周中心的向心加速度外，还有任意点的切线加速度。切线加速度就是匀速直线运动的加速度。

此时任意点的向心加速度与切线加速度恒等。

根据推导公式发现：公式中的质量作用m2转化为一定物体的新型质量与运动关系。

这种新型关系就是一定物体的质量与运动关系。这表明：（1）质量与运动转化守恒定理：任何一个物体都在相互作用中运动，在相互作用中任何一定物体的质量与运动速度相互转化守恒。这既是物体质量丢失的机制，也是物体质量增加的原因。对一定物体要具体情况具体分析，但一定是这样的，要么来自本身，要么来自外部。（2）惯性定理：任何一个物体都在相互作用中运动，在相互作用中任何一个物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。即牛顿第一运动定律：一切物体在没有受到力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有力迫使它改变这种状态为止。（3）相对性原理：任何一个物体都在相互作用中运动，在相互作用中任何一个物体的质量随物体运动速度的变化而变化。（或者任何一个物体的运动速度随一定物体质量的变化而变化。（4）辩证唯物主义物质运动原理：任何物质都在相互作用中运动，在相互作用中物质离不开运动，并在运动中转化存在。物质是运动的主体。空间和时间是运动着的物质的转化存在形式。

这样我们的物质世界才丰富多彩。

[1]《关于哥德巴赫猜想的证明——关于数论》；《数学学习与研究》东北师范大学出版社2013年23期108-110页

[2]《全日制十年高中物理课本》人民教育出版社