力的作用是瞬時的嗎

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力的作用是瞬時的嗎，力可以使物體的形狀發生改變，力的作用效果也是初等力學中的基本概念之一，也可以使物體的運動狀態發生改變，但是力的作用是瞬時的嗎？一起來看看。

力的作用是瞬時的嗎1

不是，力分爲超距作用和近距作用，超距作用是瞬間作用，近距作用不是。例如移動的電荷相互作用，牛頓第三定律不適用，這是因爲它們之間的庫侖力不是超距作用。

力的作用效果有兩點：改變物體的運動狀態，改變運動速度或運動方向。力的作用效果跟力的大小、方向、作用點有關，這三個因素叫做力的三要素。當在速度方向上有力的存在時當然就改變了力的速度，同樣當力與速度方向垂直時速度方向沒有力的作用，就不改變速度大小。

但是因爲存在垂直方向的力，可以把它看作向心力，物體就會繞着力的切線方向作圓周運動也就改變了速度的方向。例如：地球與太陽之間的萬有引力可看成垂直於地球運動方向的力，地球就會繞着太陽轉，也就改變了他的方向。

力對物體的作用效果：

1、力能改變物體的運動狀態（運動速度、方向）；

2、力能使物體發生形變（包括彈性形變與塑性形變）；

3、參照物選擇不同，物體的運動與靜止可能不同；

4、運動和靜止是相對的；

5、只有相對靜止和相對運動，沒有絕對靜止。運動是絕對的，世間的一切物體都是在運動的。包括最小的分子。分子永不停歇地做無規則運動；

6、力的作用是相互的。

力的作用是瞬時的嗎2

力的作用在物體內部產生力波

我們先來看一個思維實驗：

如圖1所示，假設在遠離各類天體的太空中，有一個2光秒長的均勻直彈簧，質量爲m，彈性係數爲k，彈簧的直徑爲D，材料的密度爲ρ，彈簧材料線徑爲d，該彈簧的一端與一個小火箭（或人造衛星）緊密連接，現在點燃火箭，使火箭給彈簧施加一個恆定的推力F，力的方向沿彈簧方向，請您分析該彈簧的運動情況，並進行簡短的描述。

圖1 火箭推太空彈簧思維實驗示意圖

上題爲筆者業餘研究理論物理的需要，仿照“思維實驗”的思路，設計的一道“理想”題，2光秒長的均勻直彈簧是一個超現實的“物體”，在我們平常接觸的問題中，不可能出現這種尺度的物體。

題中的“直彈簧”也可以替換成直鋼條、直鋼管等物體，但因爲這類物體的彈性係數較大，不利於引導問題的思考。

如果彈簧的長度是2m、20m等小長度的`彈簧的話，很多讀者會將問題簡對待，以爲彈簧會做a=F/m的勻加速直線運動。

現在的彈簧是一個2光秒長的東西，問題就變得複雜化了！讀者可以自己仔細分析一下，由於篇幅的限制，筆者就不再展開了。

如果你認真地分析後就會很自然地引發以下問題的思考：

1、彈力的傳播速度是多少？各種力的作用是瞬時的嗎？

2、F=ma是否有使用條件？如長度限制？或者說能將其當做一個物體看待的前提是物體的尺度不超過某個限度？這個限度是多少？

3、F=ma是否隱含着瞬時作用的意思？或者說它只是小尺度下的近似？

所有作用都有一定的傳播速度，具體速度的大小取決於物體自身的內部結構，或者說力實際上都是接力傳遞的，力的作用從受力物體的一個地方到另一個地方是需要時間的。當任何一個力作用到一個物體上時，這個力的作用都會在物體內部產生一個力波（如：彈力波、推力波、壓力波、摩擦力波、拉力波、浮力波、引力波、電磁力波），並以一定的速度傳播開來。

只是由於日常生活中的物體都是小尺度的物體，我們爲簡化問題，將其忽略不予考慮而已。F=ma並沒有隱含瞬時作用，而是物體的尺度有限制，當我們研究的對象尺度較大時，我們不能簡單地將其當一個物體看待，即F=ma中的m不能是整個物體的質量，只能是部分質量。

如果要刻意用F=ma的話，只能是在宏觀時間上的一種近似。自古以來，我們人類就將自己所見的所有事物統統納入所謂的“宇宙”範疇，這樣一來，只要是目光所及之處，都是我們的宇宙，並將這個宇宙看成一個整體。而這種觀點是值得懷疑的。

形成這種認知結論的過程中，實際上已經將信息（光）的傳播默認爲不需要時間，即光的傳播速度是無限的。現代物理學已經比較精確地測量出光速並不是無限大，對信息的傳播不需要時間進行了修正。但我們人類卻對將宇宙當成一個整體來看待也是一個認知錯誤的事實避而不談。依然固執地將所見的所有天體都武斷地劃歸爲一個整體看待。

平時，我們見到的都是“近在遲尺”的物體，這些物體存在時的光傳信息幾乎“不需要”時間就可以傳播進我們的眼睛，這才導致我們誤以爲我們所見的意識物就是客觀物，將兩者混爲一談。

但隨着我們人類的研究對象不斷向太空的縱深延伸，看到的天體離我們越來越遠，遠的甚至已經上億萬光年。難道我們還能繼續將意識物與客觀物混爲一談來研究和討論？繼續裝糊塗？

遠處的天體，不管離我們有多遠，它們當初發出或反射的光信息，經過一定距離和時間的傳播，現在同時進入我們的眼睛，被我們所感知，最終形成我們現在所看到的宇宙景象。所以，我們現在（自古以來都是這樣）所觀看到的宇宙，實際上是宇宙中各客觀物的歷史存在信息在我們當前所處位置的歷史之和在我們大腦中的反映。

各客觀物的歷史時間（t）等於其對應的意識物離我們的距離（s）除以光的傳播速度（c）。即：

t=s/c

所以，在某種意義上說，我們能看到的永遠是宇宙的歷史，而不是宇宙的現在。

由於我們人類生活在地球，所以，爲認知宇宙的方便，我們可以以地球爲中心，按一定的距離建立虛擬的宇宙球模型，將該尺度的所有天體虛擬成一個虛擬宇宙。如圖4所示，爲便於閱讀，圖中只繪製了球的下半部分。

由於在真空中光和作用（主要是萬有引力）的傳播速度等於光速，所以在虛擬宇宙球內的天體，它們的存在對我們現在的影響（作用）是“同時”（比較遠的天體，因爲光和作用經過億萬年的傳播，途徑的地方實在過於複雜，我們不能保證光和作用一定同時達到，但因爲它們離我們地球實在太遠，這個作用應該小到幾乎可以忽略的程度）到達的。

其信息和作用最大延遲時間不會超過對應的時間。如：1光秒球內的天體（客觀實在），它們的信息與作用延遲時間不會超過1秒鐘，一般情況下是等於這個時間。

同時，由於天體都在運動，有些天體尺度又比較大，所以，我們還可以按距離段，建立虛擬的宇宙球殼模型，如：第3光秒虛擬宇宙球殼，第2光年虛擬宇宙球殼等等。

在建立虛擬宇宙球與球殼模型過程中，考慮到地球的運動比恆星的運動空間跨度大，所以，爲研究問題的方便，我們也可以以太陽或其它天體爲中心來建立虛擬的宇宙球與球殼模型。或者以某個虛擬的點（如太陽系的質心）爲中心來建立。

然後，再根據該虛擬宇宙模型進行分析計算、描述天體的運動規律。這樣會大大簡化問題。