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    牛頓第一運動定律

    開放分類: 運動、物理、定律、牛頓、牛頓三大定律描述[編輯本段]一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。

    一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有不平衡的外力迫使它改變這種狀態。這就是牛頓第一定律。

    牛頓第一定律還可縮寫成:動者恆動,靜者恆靜。

    A particle will stay at rest or continue at a constant velocity, unless acted upon by an external unbalanced force

    牛頓第一定律 (Newton"s First Law Of Motions):即是慣性定律 (law of inertia)。意謂除非受外力作用,否則物體會繼續保持其靜止狀態,或在直線上均速度運動。例如:一塊木頭可以在完全光滑的桌面上自由滑動。

    任何物體,在不受外力作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,直到其他物體對它施加作用力迫使它改變這種狀態為止,這就是“牛頓第一定律”。該定律說明力並不是維持物體運動的條件,而是改變物體運動狀態的原因。牛頓第一定律亦稱“慣性定律”。它科學地闡明瞭力和慣性這兩個物理概念,正確地解釋了力和運動狀態的關係,並提出了一切物體都具有保持其運動狀態不變的性質——慣性,它是物理學中一條基本定律。上述定律主要是從天文觀察中,間接推導而來,是抽象概括的結論,不能單純按字面定義而用實驗直接驗證。和實際情況較接近的說法是:任何物體在所受外力的合力為零時,都保持原有的運動狀態不變。即原來靜止的繼續靜止,原來運動的繼續作勻速直線運動。物體的慣性實質是物體相對於平動運動的慣性,其大小即為慣性質量。物體相對於轉動也有慣性,但它跟第一定律所說的慣性不是一回事,它的大小為轉動慣量。慣性質量和轉動慣量都用來表示慣性,但它們是不同的物理量,中學物理不出現轉動慣量的名詞,可不必提兩者的區別。物體在沒有受到外力作用或所受合外力為零的情況下,究竟是靜止還是作勻速直線運動,這除了和參考系有關外,還要看初始時的運動狀態。

    牛頓第一定律說明了兩個問題:⑴它明確了力和運動的關係。物體的運動並不是需要力來維持,只有當物體的運動狀態發生變化,即產生加速度時,才需要力的作用。在牛頓第一定律的基礎上得出力的定性定義:力是一個物體對另一個物體的作用,它使受力物體改變運動狀態。⑵它提出了慣性的概念。物體之所以保持靜止或勻速直線運動,是在不受力的條件下,由物體本身的特性來決定的。物體所固有的、保持原來運動狀態不變的特性叫慣性。物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。牛頓在第一定律中沒有說明靜止或運動狀態是相對於什麼參照系說的,然而,按牛頓的本意,這裡所指的運動是在絕對時間過程中的相對於絕對空間的某一絕對運動。牛頓第一定律成立於這樣的參照系。通常把牛頓第一定律成立的參照系成為慣性參照系,因此這一定律在實際上定義了慣性參照系這一重要概念。牛頓第一定律是作為牛頓力學體系一條規律,它具有特殊意義,是三大定律中不可缺少的獨立定律。不能將第一定律看作牛頓第二定律的特例。

    牛頓第一定律的發現及總結[編輯本段]300多年前,伽利略對類似的實驗進行了分析,認識到:運動物體受到的阻力越小,他的運動速度減小得就越慢,他運動的時間就越長。他還進一步透過進一步推理得出,在理想情況下,如果水平表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,它的速度講不會減慢,這是將以恆定不變的速度永遠運動下去。

    伽利略曾經專研過這個問題,牛頓曾經說過:“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”這句話就是針對伽利略的。所以牛頓概括了前人的研究結果,總結出了著名的牛頓第一定律。

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