机械运动与参照物

有句诗说“坐地日行八万里”，什么意思呢?就是说一个人坐在地球上不动一天也能“行走”八万里。也许你会感到奇怪，明明是静止地坐在地球上，为什么能行走了八万里呢?这看似矛盾。其实并不然，我们这里所说的“静止”是相对地球来说的。相对太阳而言，地球以463m/s的速度在自转，乘以一天的时间86400s，得到大约四万千米，即八万里，这就是“日行八万里”的由来。由此可见，同一个物体，相对于不同的物体。其运动状态是不一样的，既可说成是静止的。又可以说成是运动的，世界上没有绝对的静止和运动。

在物理学上，我们把物体之间或者同一个物体各部分之间的位置的变化叫机械运动，物理学中讲的运动和静止就是指物体间的位置是否发生变化。在描述物体是运动还是静止时。要选择另一个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止。取决于所选定的参照物。这就是运动的相对性。所以我们在说一个物体是运动还是静止的时候。一定不能忘了加上“相对于……”。用不同的参照物，判断同一个物体的运动状态，会出现不同的结论。只有用同一参照物进行分析。才有统一的结论。但是在现实生活中，人们常常以地面做参照物，比较物体跟地面的位置是否变化来判断物体是否运动。

例如，跳伞过程中，运动员以伞为参照物，他是静止的；以地面为参照物，他是运动的。地面上的人习惯以地面为参照物，他们看运动员和伞都是向下运动的。

正是由于参照物的特殊意义。所以正确选取是很重要的。参照物可以选取静止的物体。也可以选取运动的物体，但一般不选择研究对象自身，选取的原则是方便判断和比较。

关于运动和静止，我国古代劳动人民就有了很深的认识。春秋战国之际的思想家墨翟(公元前468－382年)在《墨经》一书中指出“动，或徙也”。这里的“或”是墨家的一个专门名词，表示几个事物或过程不完全相同；“徙”即迁徙、位置的变化。这句话的意思是：观察到运动物体的位置移动情况不完全相同时，就觉察出运动来。可见，墨家已经认识到机械运动的相对性了。东汉宋均所著的《尚书均》一书在记载地球运动时说：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖(you，即窗户)而坐，舟行不觉也。”这要比意大利科学家伽利略对这种现象的描述早了1500多年。

运动和静止的知识在科技、生产、日常生活中也有着广泛的应用。例如：《西游记》是大家比较熟悉和喜欢的电视剧，其中孙悟空给人们留下美好的印象，但是善于思考的观众一定会问。孙悟空的“腾云驾雾”是怎样拍摄出来的?利用运动相对性，我们就可以拍摄孙悟空的“腾云驾雾”镜头了。如孙悟空“腾云远去”的镜头。可以先分别拍摄孙悟空的动作镜头和景物镜头，然后将两组画面放在“特技机”里迭合，迭合时迅速地移动背景上的白云和山河湖海做参照物，用摄像机把它们拍摄下来，看电视时，观众以白云和山河湖海做参照物，于是便产生了“腾去远去”的感觉。又如飞机空中加油：受油机在空中加油时，必须和加油机保持相对静止。风洞实验：在新型飞机的研制中。将飞机模型放在风洞中固定不动，让风迎面吹来，可模拟飞机在空中的飞行情况。机场周围不允许有鸟类飞行。以免撞毁飞机，虽然鸟的飞行速度并不快。但相对行的飞机而言。它的速度是很大的。