“運動的相對性”分析

黃健

所謂“運動的相對性”，是指“對于同一個物體，由于選取的參照物不同，我們可以說它是運動的，也可以說它是靜止的.機械運動的這種性質叫做運動的相對性”.由于該知識點涉及的直觀現象需要想象和聯想，需要從直觀現象中進行抽象和分析，所以是一個難點.

首先，同學們要理解領會“運動是絕對的”這一基本觀點.從哲學的角度看，運動和物質是不可分割的，物質是運動的，運動是物質存在的形式.任何物質都在運動中，因為我們所處的宇宙是運動的，月亮、人造衛星、地球、太陽、銀河系等都是運動的物體，它們每分每秒都在發生位置改變.即使表面看起來是靜止的東西，其內部的分子原子也在不停地運動著.哲學中所談的運動，包括一切變化，如物理變化、化學變化、生物變化等，而不僅局限于位置的改變，如樹木的生長、巖石的風化等都屬于運動.而物理學中所談物體的運動，只是指物體在位置上的變化，如河水的流動、星體的自轉和公轉、車輛在公路上的行駛等.所以，無論從哲學還是從物理的角度看物體，沒有不運動的，也就是說，運動的存在是絕對的，這就是運動的絕對性的含義.

其次，同學們還要理解“運動的描述是相對的”這一基本觀點.在物理學中，描述每個具體物體的機械運動情況時，首先都要選定一個參照物.描述同一個物體的運動，由于所選擇的參照物不同，就有可能得出不同的結論.比如說，放在你面前的這本雜志，你認為它是靜止的，這是因為你選擇了桌子（或房間內的地板、墻壁，或房間外的樹木、地面等）為參照物.但是參照物可以選擇除研究對象以外的其他任意物體，如果我們選擇太陽為參照物，那么我們就不難發現，其實這本雜志和桌子一起，都是在繞著地球轉的，如果我們選擇公路上正在疾馳的小汽車為參照物，雜志也是運動的.所以說，描述一個物體的運動都是相對于另一參照物而言的.所以對運動的描述是相對的，相對于不同的參照物，物體運動狀態的描述結果可能是不同的.概括起來說，運動的絕對性，是哲學上就物質存在形式而言的；運動的相對性，是物理學中從描述機械運動的角度來說的，是兩個不同的研究范疇，它們并不矛盾.當然，為了簡便通常我們選擇地面或固定在地面上的物體做參照物，此時參照物往往省略不講.上文敘述的“在公路上疾馳的小汽車”，雖然沒有說“相對于地面”這樣的語句，但其實已選了地面上或地面上的某個靜止不動的物體來做參照物.

第三，把握正確的步驟，注意空間及運動過程的想象，靈活解決與運動相對性有關的習題.要描述一個物體的運動情況，一般的步驟是：選擇合適的參照物；根據題意展開想象，分析研究對象相對于參照物是否發生位置改變；得出結論.研究對象如果相對于參照物發生位置改變，我們就說它是運動的，如果沒有發生位置改變，我們就說它是靜止的.

解析 本題屬于已知參照物判斷研究對象的運動狀態.根據解題步驟和題意，由于對接后“神舟八號”相對于“天宮一號”沒有發生位置改變，所以答案應是“靜止”.

例2 放學路上，小明和小紅沿人行道步行，一輛汽車從身旁疾馳而過，如圖2所示.司機說“你沒動”是選定了 為參照物；小紅說“真快”是選定了 為參照物.

解析 本題屬于已知研究對象的運動狀態，判斷所選用的參照物.汽車上的乘客詢問自己的運動狀態，司機說“你沒動”，意思是乘客沒有發生位置改變，那么司機所選參照物的特征是相對于乘客沒有發生位置改變的物體，可以是汽車車廂，也可以是司機自己，還可以是汽車內的固定物體，如座椅、儀表盤等.而小紅說“真快”，意思是乘客不僅發生了位置改變，是運動的，而且運動還很快，那么小紅所選參照物的特征肯定是相對于汽車、乘客已經發生位置改變的物體，可以使地面，也可以是小明，還可以是小紅自己，還可以是路邊的樹木等.

例3 甲、乙兩輛汽車行駛在平直的公路上，甲車上的乘客看乙車在向北運動.乙車上的乘客看到甲車和樹木都向南運動.則以下說法中正確的是（ ）.

A.甲、乙兩車可能都向南運動

B.甲、乙兩車可能都向北運動

C.甲車向北運動，乙車向南運動

D.甲車一定在向南運動，乙車向北運動

解析 按照解題一般步驟，我們先確定出本題所說的幾種運動情況的參照物.甲車上的乘客看到乙車在向北運動，他是以甲車為參照物的，乙車上的乘客看到甲車和樹木都向南運動，他是以乙車為參照物的，而A、B、C、D四個選項中所描述的運動狀態是以地面或固定在地面上的物體為參照物的.根據題意，我們可以首先確定出乙車相對于地面的運動狀態.由于乙車上的乘客看到樹木在向南運動，則乙車相對于地面肯定是向北運動.其次再確定甲車的運動狀態.由于乙車上的乘客看到甲車在向南運動，則甲車相對于地面可能存在三種情況：一是甲車相對于地面靜止，二是甲車相對于地面向南運動，三是甲車相對于地面向北運動，但速度比乙車慢一些.所以正確答案是B.