三大力学定律 牛顿力学三定律及其适用)


三大力学定律 牛顿力学三定律及其适用)

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牛顿力学三定律(力学三定律)及其应用)
力学是研究物质机械运动规律的科学 。机械运动是物质运动的最基本形式 。其他形式的运动包括热运动、电磁运动、原子和内部运动以及化学运动 。
英文单词“mechanics”是mechanics(来源于希腊语-mechanical) 。在英语中,力学是一个多义词,既可以解释为“力学”,也可以解释为“力学”或“结构” 。在其他欧洲语言中,这个词和英语有相同的词源和语义 。汉语中没有对应的多义词 。力学在20世纪50年代作为研究力量角色的学科术语传入中国时被翻译为“强调学习”,后来又被翻译为“力学”,一直沿用至今 。“机械”和“机械”在英语中是机械的意思,而现代汉语中的“机械”可以理解为“刚性” 。这种信息资源网络在不同语言中词义的包容范围不同,有时会在国际学术交流中造成挫折 。比如机械论自然观,其实就是指用力学解释自然的观点 。因此,力学可以说是力和(机械)运动的科学 。
研究机械能和力以及它们与固体、液体、气体的平衡、变形或运动的关系 。力学可分为三部分:静力学、运动学和动力学 。静力学研究力的平衡或物体的其余部分 。运动学只考虑物体如何运动,不讨论它和力的关系 。讨论一个动态物体的运动和施加在其上的力之间的关系 。现代力学实验设备,如大型风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一项综合性的科技工程,需要多类型、多学科的合作 。
力学主要是分析力对物体的作用 。力既有大小又有方向,所以力是矢量 。
牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律,由艾萨克·牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》一书中总结提出 。其中,第一定律解释了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出力的作用:力使物体得到加速度;第三定律揭示了输出的本质:力是物体之间的相互作用 。
牛顿运动定律中的定律相互独立,内在逻辑一致自洽 。其适用范围为经典力学,适用条件为质点、惯性参考系、弱引力场、宏观和低速运动问题 。
17世纪末,牛顿继承和发展了前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出了机械运动的三个基本定律,使经典力学形成了系统的理论 。根据牛顿三定律和万有引力定律,成功地解释了地球上的落体定律和行星的轨道 。
牛顿第一运动定律牛顿第一运动定律,或简称牛顿第一定律 。又称惯性定律和惯性定律 。常见的完整表述:任何物体都应保持匀速直线运动或静止,直到外力迫使其改变运动状态 。
改变物体的移动速度需要外力 。不仅如此,对象还会抵制这种改变 。物体的这种阻力叫做惯性 。对于一个滚动的球,你不需要很大的努力就能让它改变方向 。但如果用同样的力度推一辆行驶中的车,车的方向变化很小,你甚至看不出车的运动发生了变化 。原因是汽车的惯性远大于球的惯性 。物体的惯性显然与它所包含的物质的量有关 。
人的性格往往有惰性或惯性 。他们总是喜欢保持原有的生活节奏或习惯 。他们需要内在的动力和外在的压力来迫使他们做出改变,他们经常会有冲突的情绪 。
牛顿第二运动定律力和加速度牛顿没有停留在惯性定律的定性描述,而是将其量化,提出了运动第二定律 。
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,与物体质量的倒数成正比;加速度的方向与力的方向相同 。
F=ma
f:力,M:质量,A:加速度 。
从上式可以看出,物体质量越大,越不容易改变其运动速度,所以质量是表示物体惯性的量,称为惯性质量 。这也解释了质量大的铁球下落时,虽然重力比质量小的球大,但阻止信息资源网下落的惯性质量也大,所以不同质量的铁球下落的速度是一样的(惯性质量等于重力质量) 。
惯性定律是第二定律的特例 。如果力为零,那么加速度必然为零,速度不变 。
当你把球扔进空时,球会加速一段距离,然后以抛物线下落 。球受到三种力的作用,即推力、重力和空空气摩擦力 。然后,想象你以更快的初速度投球 。当然,球在落地前会飞行更长的距离 。然后,我们来想象一下,把球以这么快的速度扔出去,球不会掉到地上 。球的轨迹会向地面弯曲,但是地面是弯曲的,所以一个移动速度足够快的球可以和地面保持一个固定的距离,即使球一直落向地面 。这种情况类似于月球的运动 。除了月球绕地球运行的轨道是椭圆形而不是圆形 。月球也在不断向地球坠落,但月球的水平运动速度很快,可以在地球表面绕着自己的轨道运动 。


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