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1 # 艾伯史密斯
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2 # 格物致知科學
牛頓的定律其實是對運動的解釋,在牛頓之前能被人廣泛接受的理論是亞里士多德的運動理論,但是亞里士多德的理論對推力不再持續作用的被擲出的物體的情況,解釋的就不夠令人滿意,於是牛頓運動理論應運而生。牛頓定律主要包括以下三條:
牛頓第一定律一個物體將保持靜止或保持勻速直線運動,除非有一個外加的力強迫它做出改變。簡單點說就是如果一個物體不受任何力,那麼這個物體初始是靜止的,它會保持靜止,如何在運動,它會以一個恆定的速度保持直線運動。這裡的恆定速度不僅僅指速度大小不變,而且方向也保持不變。
你可能會說了,那為什麼我們在地面上滾動一個小球,這個小球會停下來? 那是因為上面說的不受任何的力,不僅僅是外界施加給它的力,包括任何的力,滾動的小球會受到地面的摩檫力,摩檫力會使小球速度減為0.
牛頓第二定律一個物體的加速度與物體上所加的力的大小成正比,與物體的質量成反比。加速度的方向和所加力的方向相同。這條定律的描述可以總結為一個公式:
a = F/ma表示加速度, F表示物體受到的淨力,即物理受力的總和(大小和方向)。其實這個很好理解,也符合我們日常生活的常識,在生活中比如說我們想要把汽車開的更快,我們就要加油門,其實這個加油門就是增加推力,推力大了,車的速度也就更快了。不過要注意,實際使汽車的加速度增加了,從而導致了汽車的速度增加,力和速度是沒有直接關係的。
牛頓第二定律還告訴我們,物體的質量越大它的慣性就越大,卡車不容易剎車,就是因為卡車的質量更大,慣性更大。
牛頓第三定律若物體A對物體B施加一個力,則物體B也對物體A施加一個力,二者大小相等,方向相反。這個定律也很好理解,一本書放在桌子上, 這本書會受到地球的引力,但是書是靜止的,根據牛頓第二定律這本書的淨力必須為0, 那麼這本書必定受到和重力相反方向,並且大小相等的力。
萬有引力定律二個物體之間的引力正比於每個物體的質量,反比於二個質量中心距離的平方:F = Gm1m2/r^2這個定律應該是我們聽過最多的定律了,其中G 表示引力常數, 這個值其實不是牛頓計算出來的,而是一百多年後由英國科學家卡文迪許用實驗測量出來的。
答:牛頓定律的內容,主要包括牛頓三大運動定律和萬有引力定律。
牛頓第一運動定律也稱慣性定律:指不受外力的質點,將一直保持直線運動狀態或者靜止狀態;公式為:若∑F合=0,則dv/dt=0。
慣性定律的發現者,其實是伽利略,在伽利略之前,人們常識性地認為,只有我們對一個物體施加力的作用後,物體才會運動,但力並不是運動的本質。
伽利略雖然發現了慣性定律的運動特點,但是並沒有把這條定律單獨提煉出來,後來牛頓在《原理》當中,才把慣性定律作為獨立的一條運動定律提出。
牛頓第二運動定律定律內容:質點運動的加速度的大小,與作用在該質點上的外力成正比,質量成反比,加速度的方向和外力的方向相同;公式為F=ma。
牛頓第三運動定律定律內容:相互作用的兩個質點間,作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,並且作用在同一條直線上;公式為F12=-F21。
萬有引力定律定律內容:任意兩個質點間的引力,其大小與它們質量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比:公式為F=GmM/r^2。
萬有引力定律,由牛頓最早發表中在他的《原理》當中,這條定律與前面的三條運動定律全不相同。
萬有引力定律指出,一切擁有質量的物體,都會對另外一個有質量的物體產生吸引作用,而且這種作用是超距的。
以上四條定律,就是牛頓力學的基礎,在經典力學下成立,適用於宏觀低速。對於微觀和高速就不再適用,因為那是量子力學和相對論的範疇。