在好久好久之前,人們就在思索一個問題,為何物體能動?亞里士多德說:“力是維持物體運動的誘因”,他覺得物體只有在外力促使下才運動,外力停止,運動也就停止。這些說法從公元前四世紀誕生仍然到公元后十六世紀近兩千年的時間都沒有人指責。
那以我們如今知識回頭看,物體為何會動呢?在了解這個問題之前我們先要弄清楚。我們如何定義運動的呢?中國戰國時期的《墨經》就早已有關于運動的描述。《墨經》有一段話:“動,域徙也”用現代文來說就是,運動是物體在空間的變換(地域的遷移)。也就是說,一個物體在空間位置上發生了變化的過程,我們就把他稱作運動。(本質上不須要去苦惱為何叫運動,這只是一個命名的方法運動的快慢教學建議,它的概念才是我們須要了解的重點。就好象小麥和稻子,它的名子只是便捷我們去分不同的事物的尊稱而已)
我們日常中如何判定物體的空間是否發生了變化呢?這就涉及到我們運動最重要的思想了——相對性,在平常趕車的時侯我們其實都有過這樣的經歷運動的快慢教學建議,車明明在原地,我們卻常常會由于后面汽車的聯通倍感自己的車在動。那是由于我們在判定一個物體動還是沒動的時侯常常會以身邊的物體作為參照物。相對參照物來說,我們的空間位置一旦發生變化,我們都會視為自己在運動。所以運動或靜止取決于物體相對參照物(在運動過程中視為靜止的物體)的空間位置的變化。
好了,如今我們早已曉得了物體運動的本質,這么我們開始第二個問題,動上去的物體誰快誰慢呢?你或許會說,把她們放到一起比較就好,誰在上面,誰就快。嗯,好有道理。可問題是無法放在一起的物體如何比較?所以在進行比較之前,我們須要一個新的數學概念,那就是速率。速率的化學概念是單位時間內物體的位移(空間位置變化的距離),在我們物體的速率換算成同一個單位的時侯,只要直接比較速率的大小就可以曉得物體運動的快慢了。
哪些又是加速度呢?加速度的化學意義是單位時間內速率變化量的大小。接出來我們一起思索下,對比速率和加速度這兩個這么相像的化學量我們又該怎么分辨呢。接出來我引用一個生活的情景去理解這個問題。
一個兒子在追一個熊寶寶,結果追不上,于是他說:“這娃跑的真快,都追不上他了。”這個情境內指的是男孩的速率快。
還是一個兒子在追一個熊寶寶,能追上卻捉不住。于是他說“這娃真光溜(靈活),都捉不到他”這個情境內指的是男孩的加速度快。
所以速率與加速度一個指的是聯通得快,一個指的是速率變化的快(靈活)。