牛顿运动定律概念公式
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高中物理公式大全之牛顿三大定律
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牛顿运动定律
1,牛顿第一定律 (惯性定律):
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2,牛顿第二定律公式:
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定,与合外力方向一致。
3,牛顿第三定律公式:
F= -F′
负号表示方向相反,F、F′为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。
4,共点力的受力平衡公式:
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意,二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象,是同一个物体;而作用力与反作用力,研究对象是两个不同的物体。
5,超重与失重的公式:
超重满足:N>G
失重满足:N<g
n为支持力,g为物体所受重力="" ,不管失重还是超重,物体所受重力是不变的。
牛顿运动定律和加速度的计算在物理学中,牛顿运动定律是描述物体运动的基本定律之一。
它由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪末提出,并被认为是经典力学的基石。
牛顿运动定律的核心思想是物体的运动状态受到力的作用而发生改变,从而使物体加速度产生变化。
第一定律,也被称为惯性定律,指出物体如果没有外力作用,将保持匀速直线运动或静止状态。
这意味着物体的运动状态不会发生自发改变,需要外力才能改变它们的运动状态。
然而,当一个物体受到外力作用时,按照牛顿的第二定律,物体将产生加速度。
第二定律的数学表达式是F=ma,其中F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这个定律告诉我们,当物体所受的合力增加时,物体的加速度也会增加。
另外,物体的加速度还与其质量成反比,即质量越大,加速度越小。
为了更好地理解牛顿运动定律和加速度的计算,让我们来看一个简单的例子。
假设有一个质量为2千克的物体,受到一个作用力为10牛顿的推力,问物体的加速度是多少?根据牛顿的第二定律,我们可以使用以下公式进行计算:a = F/m,其中F代表推力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
代入对应的数值,我们可以得到a = 10/2 = 5米每平方秒。
这意味着物体的加速度为每秒5米,即每秒钟速度增加5米。
通过这个简单的例子,我们可以看到物体的加速度与所受外力和物体质量之间的关系。
当外力增加时,加速度也会增加;而当质量增加时,加速度会减小。
牛顿的第三定律是力的相互作用定律,也被称为作用-反作用定律。
它表明,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
也就是说,如果一个物体对另一个物体施加了一个力,那么另一个物体同样也会对第一个物体施加一个大小相等、方向相反的力。
这个定律在计算加速度时也非常有用。
考虑一个简单的例子,有两个质量分别为3千克和5千克的物体,通过绳子相连并处于静止状态。
如果我们用10牛顿的力拉动3千克的物体,根据第三定律,5千克的物体也将施加10牛顿的力给3千克的物体。
动力学三大基本公式
1动力学三大基本公式
动力学是力学的一个分支,旨在探讨受力系统中物体运动的原理,是现代物理学中很重要的一环。
动力学有三大基本公式,即经典动力学三大定律,即牛顿运动定律、牛顿第二定律和拉普拉斯定律。
2牛顿运动定律
牛顿运动定律,又称牛顿第一定律,是运动学中最基本的定律。
是由英国物理学家、数学家牛顿提出的,也是动力学中三大基本定律中最为重要的定律。
牛顿运动定律包括物体静止定律和物体运动定律,即:物体处于静止状态时,其受力和外力的总和为零;物体处于运动状态时,其受力和外力的总和为物体的质量乘以加速度。
3牛顿第二定律
牛顿第二定律即牛顿定理,也叫受力定律,牛顿第二定律的内容是:物体受外力的作用时,物体产生的力与外力成正比,而力的方向与外力方向相反;物体受外力的作用时,产生的力称为反作用力。
特殊地,当物体在接触面上产生摩擦力时,反作用力与外力并不成正比,而是根据摩擦力大小而有所不同。
4拉普拉斯定律
拉普拉斯定律是法国物理学家、数学家拉普拉斯提出的,又被称为拉普拉斯补偿定律,是力学中的基本定律。
拉普拉斯定律的内容
是:受外力作用的物体,其偶合外力的效果是可以引起物体的动量平衡的趋向的,即物体的动量守恒的原理。
以上就是动力学中三大基本公式的内容,这三大公式对经典运动学的研究有重要的意义,包括受力系统的运动、物体动量的守恒、外力对物体产生力的效果等等都是基于这三条定理来研究的。
牛顿第三定律公式怎么写适用范围是什么
牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
那幺,牛顿第三定律公式怎幺写呢?下面和小编一起来看看吧!
1 牛顿第三定律公式是什幺两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
即F1=-F2(N=N‘)
①力的作用是相互的。
同时出现,同时消失。
②相互作用力一定是相同性质的力。
③作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。
④作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同。
⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力。
1 牛顿第三定律有哪些特点作用力和反作用力是相互的,互相依赖相为依存,均以对方存在为自已存在的前提,没有反作用力的作用力是不存在的;力具有物质性,不能脱离开物体(物质)而存在;力总是两个以上物体之间的相互作用产生的。
牛顿第三定律也具有瞬时性,即作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失、同时变化,作用力与反作用力的地位是对等的,称谁为作用力谁为反作用力是无关紧要的。
作用力和反作用力必须是同一性质的力,即作用力为弹力反作用力也一定是弹力,反之亦然。
而自然界仅有四类基本的相互作用,即电磁相互作用、引力相互作用、强相互作用和弱相互作用,所以从本质上区分力的性质也仅存在这四种,作用力与反作用力确实必须属于同一性质的力。
牛 顿 运 动 定 律1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:tv a ∆∆=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。
);(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。
惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。
质量是物体惯性大小的量度。
(4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
公式F=ma.(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx =max,Fy=may, 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
牛顿三大定律公式:
1,牛顿第一定律(惯性定律):
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2,牛顿第二定律公式:
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定,与合外力方向一致。
3,牛顿第三定律公式:
F= -F;
负号表示方向相反,F、-F为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。
4,共点力的受力平衡公式:
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意,二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象,是同一个物体;而作用力与反作用力,研究对象是两个不同的物体。
5,超重与失重的公式:
超重满足:N>G
失重满足:N<G
N为支持力,G为物体所受重力,不管失重还是超重,物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容:
1、牛顿第一定律:一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(定性的描述了力与运动的关系,物体的运动不需要力维持,但改变物体的运动一定需要力,牛顿第一定律也叫惯性定律)
2、牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
(定量的计算力与运动的关系,F=ma)
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
(说明了力的作用是相互的)。
牛顿运动定律
A 、 牛顿第一定律 惯性
一、亚里士多德的运动观点是错误的
日常生活中直接观察所得到的直觉结论并不总是可靠的! 马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物
二、伽利略的斜面理想实验
1、 实验结论:维持物体运动不需要力
2、理想实验又叫想像实验
以可靠事实为依据,突出主要因素、忽略次要因素,通过抽象思维深刻揭示自然规律。
三、牛顿第一定律
1、内容:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、意义:(1)维持物体运动不需要力; (2)一切物体都有惯性;
(3)力是改变物体运动状态的原因。
小结:不能用实验直接验证,是以实验事实为基础,通过推理、想象总结出来的。
四、惯性及其应用
1、物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。
2、惯性是物体的固有属性,与物体运动与否无关。
3、质量是惯性大小的量度,惯性大小与物体的速度大小无关。
五、牛顿的主要贡献
1、建立了以牛顿三大运动定律为基础的经典力学体系 2、发现万有引力定律 3、发现光的色散 4、创立微积分 5、发明反射望远镜
6、最有影响的著作《自然哲学的数学原理》
B. 牛顿第二定律
一、内容:
物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
国际单位制规定:1N 的力可以使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度。
ma
F ∝合kma
F =合m F a 合
∝
ma
F =合
二、公式:
正交分解时:牛顿第二定律的分量形式
三、意义:
(1)揭示了力与运动的关系;
(2)矢量性:物体的加速度与合外力的方向相同; (3)瞬时性:力与加速度瞬时对应;
(4)独立性:一物体同时受到几个力作用,每个力产生的效果,跟每个力单独作用产生的效果一样;加速度和力一样可以合成和分解。
四、控制变量法:
实验探究:加速度a 与F 、m 间的关系 方法:控制变量
1、保持质量不变,加速度与力的关系;
2、保持力不变,加速度与质量的关系。
化曲线为直线的方法:
⏹ 将a-m 图像改画为a-1/m 图像
附:
1、 两个表达式的区别:
定义式: 从运动学角度描述加速度,反映了加速度的物理意义,采用了物理学中的比值法,可以
用它量度加速度的大小;
决定式:
从动力学角度描述加速度,反映了加速度与哪些因素有关,大小决定于F/m ,方向决定于F 的方向。
⏹ 加速度的方向与速度变化的方向一致。
t v v a t 0
-=m F a =
加速度的方向与合外力的方向一致。
2、用牛顿第二定律解题的一般方法与步骤
(1) . 明确研究对象;
(2) . 进行受力分析和运动状态分析,画出示意图;
(3) . 求出合外力F;
(4) . 由F = ma 列式求解。
C. 作用力与反作用力牛顿第三定律
一、作用力与反作用力:
⏹力是物体与物体间的相互作用,两个物体互为施力体和受力体;
⏹在任何情况下物体间的力的作用总是成对出现的。
可以把其中任意一个力叫做作用
力,另一个力就是反作用力。
实验探究:研究作用力和反作用力
⏹结论:作用力和反作用力大小相等、方向相反。
二、牛顿第三定律:
⏹作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上,这就是牛顿第三
定律。
三、作用力和反作用力与平衡力的区别:
附:
反冲运动:
⏹当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时,由于反作用力,这个物体的
剩余部分将向相反方向运动。
这就是反冲运动。
D 、牛顿运动定律的应用
一、 牛顿第一定律:(揭示了力和运动的关系)
一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
伽利略斜面理想实验是牛顿第一定律的实验基础。
惯性的大小只跟物体的质量有关,与其它因素均无关。
二、 牛顿第二定律:(揭示了加速度与力和质量的关系)
物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
三、 牛顿第三定律:(揭示了作用力与反作用力的关系)
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,同
四、国际单位制:
1、单位制:由基本单位和导出单位共同组成单位制。
基本单位:一些被选为基本物理量的单位,做为基本单位。
导出单位:利用基本单位,根据物理关系推导出的其他单位。
譬如:
力的单位:牛(N )是根据牛顿第二定律定义的。
即:使质量为1kg 的物体,获得1m/s 2加速度的力为1N 。
2、七个基本单位(SI 制): 米(m )、千克(kg )、秒(s )、安(A )、开尔文(K )、摩尔(mol )、坎德拉(cd )。
3、力学基本单位:
五、牛顿第二定律的应用:
2、超重和失重
(1)超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象;
(2)失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为
失重现象。
物体处于超重或失重时,实际重力并没有变。
(3)超重与失重与加速度方向的关系:
•当物体具有竖直向上的加速度时,产生超重现象;
•当物体具有竖直向下的加速度时,产生失重现象。
•超重与失重现象与速度方向无关。
(4)超重和失重现象的应用:。