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    1、牛頓第一定律

    牛頓第一定律奠定了整個牛頓力學的基礎,它定義了兩個概念——慣性和力,指出了慣性和力怎樣影響著物體的運動:

    慣性是一切物體都具有的一種本性——抵抗速度改變的性質;力是改變物體速度的原因——即產生加速度的原因;

    物體不受力時,由於慣性,物體的自然運動是速度不變的運動——勻速直線運動;物體受力時,物體的速度就要變化,不過,此時慣性仍然有表現——它抵抗速度的改變,使得物體的速度只能漸變,不能突變。

    2、牛頓第二定律

    牛頓第一定律定義了慣性和力的概念,定性指出了慣性和力對物體速度的影響;牛頓第二定律在此基礎上進一步定量的定義了慣性的大小和力的大小,定量的指出了慣性大小和力的大小對物體運動(具體化為加速度)的影響。

    慣性大小——慣性質量的定義,是牛頓第二定律給出的,這是大多數中學老師所不知道的;大學教材中慣性質量的操作定義是這樣的——兩個孤立物體相互作用,經過一段時間,兩個物體的速度該變數分別為Δv1和Δv2,則兩個物體的慣性質量大小之比就是m1/m2=Δv2/Δv1,即m1/m2=(Δv2/Δt)/(Δv1/Δt),即m1/m2=a1/a2。具體請參見大學教材“動量守恆”一章。

    力的大小,是在慣性質量大小定義的基礎上,由F=ma來定義的,即力是由加速度來定義的。從力的定義可以看出來,牛頓第二定律首先是一個定義式;但是牛頓第二定律之所以稱之為定律,是因為實驗發現,不僅僅對標準物體,a∝F,而且對任何物體,也有a∝F——此處的F的大小是用標準物體來定義的。

    三、牛頓第三定律

    力的特性,是向量性、獨立性和相互性,其中向量性和獨立性(力的獨立作用原理)已經由牛頓第二定律解決;力的相互性,則用牛頓第三定律確定了下來——當然,牛頓第三定律不僅僅指出了力是相互的,而且指出了作用力與反作用力的大小關係和方向關係,這就確保了動量守恆、能量守恆、角動量守恆等守恆定律的成立。

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