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牛顿三定律用三条解释大到宇宙尺度、小到苹果落下的运动规律

更新时间:2024-04-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

牛顿三定律用三个来解释大到宇宙、小到落下的苹果的运动定律。 它是人类400年来探索物质世界最杰出的认识之一。 惯性定律说,物体始终保持匀速直线运动或静止,直到物体的状态因外力而改变。 这种变化通过 F=ma 来衡量。 力是物体运动的原因,产生的加速度也是由力引起的。 效果,大小与物体的质量成正比。IdY物理好资源网(原物理ok网)

如果我们回到牛顿发现这个公式的时代,如何用F=ma来衡量力的大小,即如何确定m和a的大小。 首先我们来看看如何测量加速度a。 (想一想)根据定义,加速度是速度的变化。 理论上我们可以使用秒表和刻度尺来测量加速度(它只是加速度的近似值)。 那么质量是如何衡量的呢? 有人说他们使用弹簧秤,这很接近,但并不完全正确。 因为弹簧秤衡量的是物体在地球引力作用下的作用,mg(这里有一个隐含的假设,即引力质量和运动质量相同。爱因斯坦的广义相对论是基于假设基本重力质量和运动质量相同,但是在没有重力的情况下可以测量吗?)可以通过以下方式测量:我们可以先定义一个标准物体为1公斤,连接一个水平弹簧,使用用同样的力使1公斤物体弹簧伸长一段距离,然后换另一个物体用同样的力观察伸长的距离。 我们知道弹簧的拉力为F=-Kx(弹性系数乘以变化量),我们可以用这个公式与F=ma结合起来。 我们知道F=-Kx1=m1a=Kx2=m2a,因此得到m1/m2=x1/x2,因此可以通过弹簧伸长量和标准质量来标定物质的质量。IdY物理好资源网(原物理ok网)

将上面的关系展开,我们可以看到,在上面的弹簧系统中-Kx=ma=mdx^2/dt,因为a=dx^2/dt,所以这个关系也可以用二阶微分方程来表达。 什么函数 导数等于其自身呢? 指数函数,三角函数,这里我们可以用余弦函数x=Acos(t)来近似,A是弹簧释放前的初始状态,因为当t=0时,cos(t)=1,那么运动曲线弹簧在理想状态下的应该是一条余弦曲线,但实际上我们看到的是一条振幅不断衰减的周期曲线,说明存在着一个抵消弹簧拉力(阻尼)的力。 这个力量是什么? 摩擦! ! 摩擦就这样诞生了,中学做斜面受力分析时斜面推导公式,那个烦人的摩擦一直让我困惑,老师讲了七遍也解释不清楚。 可以看出,通过F=ma斜面推导公式,推导出弹簧的运动方程、摩擦力,当然还有向心力等(有离心力吗?哈哈哈哈)。 了解这些效应和物理量,我们就可以描述和解释世界上的各种运动。IdY物理好资源网(原物理ok网)

F=ma 和 E=mc^2 非常相似吗? 它们都是物理的基本定律。 从牛顿三定律出发,我们可以推导出经典物理的许多定理和定律。 重要的不是公式物理资源网,而是公式所包含的内容。 深刻的思想,就像欧几里得几何一样,是建立在几公里的共立基础上的,这是非常低级的法则。IdY物理好资源网(原物理ok网)

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当然,有时候惯性定律并不成立! 一般来说,这只适用于惯性系(静止或均匀参考系)。 对于非惯性系则不然。 例如,如果一架飞机在加速起飞时掉落了一个物体,那么该物体就会向相反的方向(相反的方向)移动。 从飞机上观察,物体不受外力影响),其运动状态在不受外力影响的情况下发生变化。 加速起飞的飞机是非惯性系统。 因此,任何定理都有一个前提,使用时必须清楚地了解条件。 对人来说也是如此。 别人的成功经验不一定对你有效,除非你们处在同一参照系中。IdY物理好资源网(原物理ok网)

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