牛顿定律
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牛顿力学三大定律是什么牛顿力学三大定律分别是:惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。
这三大定律是研究动力学的基础,在人类探索物质世界规律上具有划时代的意义。
扩展资料牛顿第一定律内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。
物体的这种性质称为惯性。
所以牛顿第一定律也称为惯性定律。
第一定律也阐明了力的概念。
明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。
因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。
在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。
因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
牛顿第二定律内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。
它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的.质量如何,都具有的相同的加速度。
因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
牛顿第三定律内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。
物体之间的相互作用是通过力体现的。
并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。
它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
另需要注意:(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。
1.第⼀定律——惯性定律
任何质点如不受⼒的作⽤,则将保持静⽌或匀速直线运动状态。
这个定律表明了任何质点都有保持静⽌或匀速直线运动状态的属性。
这种属性称为该质点的惯性。
所以第⼀定律叫做惯性定律。
⽽质点作匀速直线运动称为惯性运动。
由惯性定律可知.如果质点的运动状态(静⽌或匀速直线状态)发⽣改变,即有了加速度,则质点上必受到⼒的作⽤。
因此,⼒是物体运动状态改变的原因。
2.第⼆定律——⼒与加速度的关系定律
质点受⼀⼒F作⽤时所获得的加速度a的⼤⼩与⼒F的⼤⼩成正⽐,⽽与质点的质量成反⽐;加速度的⽅向与作⽤⼒⽅向相同,即
ma=F (4-3-1)
如果质点同时受⼏个⼒的作⽤,则上式中的F应理解为这些⼒的合⼒,⽽a应理解为这些⼒共同作⽤下的质点的加速度,这样式(4—3—1)可写为
ma=ΣFi (4-3-2)
式(4—3—1)或式4—3—2)称为质点动⼒学基本⽅程。
3.第三定律——作⽤与反作⽤定律
两质点相互作⽤的⼒总是⼤⼩相等,⽅向相反,沿同⼀直线,并分别作⽤在两质点上。
这些定律是古典⼒学的基础,它们不仅只适⽤于惯性坐标系,且只适⽤于研究速度远少于光速的宏观物体。
由于⼀般⼯程问题中,⼤多问题都属于上述的适⽤范围,因此以基本定律为基础的古典⼒学在近代⼯程技术中仍占有很重要的地位。
高中物理牛顿三大定律1. 引言大家好,今天我们来聊聊牛顿三大定律。
这些定律就像是物理界的“三驾马车”,带着我们走进了力和运动的奇妙世界。
提到牛顿,大家可能会想起那个苹果,从树上掉下来,碰巧砸到了他的头,虽然这个故事有点夸张,但可见牛顿在科学史上的地位有多重要。
他的定律可不是随便说说的,而是我们理解自然规律的基础,没错,就是这么重要!2. 牛顿第一定律2.1 静止与运动的“懒散”首先,让我们从牛顿的第一定律说起。
这个定律也被称为惯性定律,简单来说,就是“物体要么静止,要么匀速直线运动,除非有外力作用。
”你可以把它想象成一个懒得动的朋友。
比如说,你躺在沙发上追剧,谁也别想让你起来,除非有外力,比如外卖到了,或者电视坏了,那你才会被迫动一下。
再说说运动的物体。
如果一辆车在平坦的路上开,司机松开油门,车子会继续向前滑行一段时间,直到摩擦力把它停下来。
这就是惯性在作怪,运动的物体也不想停下来呢!2.2 外力的重要性牛顿第一定律的另一个有趣之处在于,外力的作用可真是“不可或缺”。
想象一下,假如你在一个无摩擦的冰面上滑行,那感觉就像在滑冰场上飞翔,简直太爽了。
但是,一旦碰到墙壁,你就得乖乖停下来,这就是外力的作用。
牛顿告诉我们,任何事情都不能凭空发生,总有力量在背后推动,或者拉着你回来。
3. 牛顿第二定律3.1 力与加速度的关系接下来,我们聊聊牛顿的第二定律。
这条定律可以用一个简单的公式来表达:F=ma,力等于质量乘以加速度。
听起来有点复杂,但其实很简单,假如你想把一辆重重的车推起来,肯定得使出吃奶的力气,不然你就像个在沙滩上堆沙堡的孩子,怎么也推不动。
想象一下,你和朋友在操场上玩推车比赛,你们分别有不同的体重。
你朋友体重较轻,推得车很快,而你推得慢,因为你更重。
这个就是质量和加速度之间的关系,质量越大,加速度越小,当然了,前提是你使出的力是一样的!3.2 实际应用牛顿第二定律在我们的生活中无处不在。
比如,汽车加速时,油门踩得越狠,车子跑得越快;而如果你带着沉重的书包跑步,可能就会觉得“哎呀,我是不是在跑马拉松?”这就是力和质量的对抗,牛顿在这里也是个“生活观察家”,给我们指出了关键的关系。
牛顿三大定律
牛顿三大定律是经典力学的基石,由伟大的物理学家艾萨克·牛顿在17世纪提出,深刻揭示了物体的运动规律。
这三大定律不仅在物理学领域中得到广泛应用,也对其他科学领域具有深远的影响。
第一定律:惯性定律
第一定律也被称为惯性定律,它表明一个物体会继续保持静止或匀速直线运动的状态,除非受到外力的作用。
换句话说,物体偏离直线运动或停止运动需要外力的作用。
这个定律解释了为什么我们乘坐的汽车在突然踩刹车时会向前倾斜,因为我们在运动状态下保持惯性。
第二定律:运动定律
第二定律揭示了力和加速度之间的关系:物体所受的合力等于其质量乘以加速度,即
$$\\textbf{F} = m\\textbf{a}$$。
这个定律说明了当一个物体受到力时,它会产生加速度,而且加速度的大小正比于施加在物体上的力的大小,反比于物体的质量。
这也是牛顿力学的核心定律之一。
第三定律:作用与反作用定律
第三定律即作用与反作用定律,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。
简单地说,如果物体A对物体B施加一个力,那么物体B对物体A也会施加一个大小相等、方向相反的力。
这个定律是解释许多物体之间互相作用的现象的基础,如推车、射击等。
结语
牛顿三大定律为解释和预测物体运动提供了坚实的基础,被视为经典物理学的重要成就之一。
通过这三大定律,人类对于力学和运动的认识得到了飞跃,为科学技术的发展和进步奠定了基础。
牛顿三大定律影响深远,不仅在经典力学中具有重要地位,也在现代科学研究中具有重要价值。
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)。
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律,也称为经典力学三大定律,是物理学中最基本的定律之一,由
英国科学家牛顿在17世纪提出,并被视为经典力学的基石。
这三大定律分别为惯
性定律、动力学定律和相互作用定律。
1. 惯性定律
惯性定律又称为牛顿第一定律,它阐述了物体保持静止或匀速直线运动的倾向,除非受到外力的作用。
换句话说,物体将保持其所处的运动状态,直到有外力施加为止。
这意味着如果没有外力的作用,物体会继续保持它的静止或匀速直线运动状态。
2. 动力学定律
动力学定律是牛顿的第二定律,它描述了物体的运动是如何受到施加在其上的
力的影响。
该定律表明,物体所受的力等于其质量与加速度的乘积,即F=ma,其
中F代表受到的力,m为物体的质量,a为其加速度。
这意味着当一个物体受到
外力时,其加速度将与所受力的大小成正比,与物体的质量成反比。
3. 相互作用定律
相互作用定律是牛顿的第三定律,也称为作用与反作用定律。
该定律指出:对
于任何两个物体而言,彼此之间的相互作用力大小相等,方向相反。
换句话说,如果物体A对物体B施加一个力,那么物体B对物体A会产生一个大小相等、方向
相反的力。
这解释了为什么在物体之间的相互作用力总是成对出现的。
综上所述,牛顿的三大定律为经典力学奠定了基础。
理解这些定律不仅有助于
我们解释物体的运动规律,还为我们设计复杂系统和解决工程问题提供了重要的理论支持。
通过深入研究和实践这些定律,我们能更好地理解自然界中的运动规律和相互作用关系。
牛顿第一定律的条件
牛顿第一定律成立的条件:一切物体在任何情况下,在不受外力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;从定律中可以很清楚的明白它的条件,就是物体不受外力的作用,即是物体不受力或者受到平衡力的时候;这个定律就成立。
适用范围:
牛顿第一定律只适用于惯性参考系。
在质点不受外力作用时,能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。
牛顿第一定律在非惯性参考系(即有加速度的系统)中不适用,因为不受外力的物体,在该参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。
牛顿第一定律是完全独立的基本定律,它的独立性表现在:
1、确定了惯性参考系并引出了逻辑循环论证,这是公理体系的表现,任何学科的第一命题都要具有此特性。
2、指出了任何物体都具有惯性,建立的惯性概念。
3、它的否命题揭示出力的概念,力是物体对物体的作用,力使物体的运动状态发生变化。
4、是牛顿第二定律的基础,首先,牛顿第一定律为第二定律准备了概念(力、惯性质量、惯性系)并定性阐明力和运动的关系;其次,第一定律主要说明物体不受外力作用时的运动状态。
不受外力作用和物体所受外力矢量和为零不是一码事,因此不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特殊情况。
综上所述,牛顿第一定律是完全独立的基本定律,用其解决的问题,别任何规律都无法解决,第二、第三定律根本不能取代第一定律。
牛顿三大定律高中物理1. 牛顿三大定律简介说到牛顿三大定律,大家可能第一反应就是“这是什么东西呀?”其实,这可是物理学的基石之一,是老牛顿大爷对我们这个世界的观察和总结,简直是人类智慧的结晶啊!简单来说,牛顿定律就像我们生活中的一些原则,告诉我们物体是怎么运动的,为什么会停下来,以及它们是怎么相互作用的。
嘿,听起来是不是挺高大上的?不过别担心,我会把这些复杂的理论给你讲得轻松又有趣!1.1 第一条定律:惯性定律首先,我们得聊聊牛顿的第一条定律,俗称“惯性定律”。
它的意思是:如果没有外力作用,静止的物体会一直静止下去,而运动的物体会继续保持匀速直线运动。
简单点说,懒洋洋的你要是躺在沙发上,不想动,那就没外力的话你绝对不会动!就像你在看电视剧的时候,电视一开,没准就能一直盯着屏幕,直到那部剧完结。
这条定律可以用一句话总结:“不动就不动,动了就不停!”这个定律也正是让我们在生活中感受到的那种“哎呀,我又被沙发吸引住了”的懒惰情绪。
比如你坐公交车,突然刹车,身体向前倾,那就是因为你的身体想保持原来的运动状态,嘿,这可不是你脑袋坏了,而是牛顿的定律在作祟呢!1.2 第二条定律:加速度定律接下来,我们聊聊牛顿的第二条定律。
这个定律告诉我们,物体的加速度和施加在它上面的外力成正比,而和它的质量成反比。
换句话说,F=ma(力等于质量乘以加速度)。
你可能会想,这公式有什么用?其实,它能解释很多生活中的现象呢!想象一下,你和朋友在公园里玩推人。
你轻轻一推,他可能只是晃了晃;但如果你使劲一推,那他可就飞了起来!这就是力的作用。
再说说质量,质量越大,推得越费劲。
就像推一辆车,轻松推着玩具车,但推一辆重的SUV,那得有多费力啊!这就是生活中的牛顿定律在发挥作用,你可得好好记住了!2. 牛顿第三定律:作用与反作用最后,我们要聊的是牛顿的第三条定律。
这条定律可真是个有趣的家伙,听着啊,它说的是“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。
牛顿力学的三大定律及其应用牛顿力学是经典物理力学的基础,描述了宏观物体运动的规律。
牛顿力学的核心是由英国科学家艾萨克·牛顿提出的三大定律,它们是力学研究的基础和起点。
在本文中,我们将详细介绍牛顿力学的三大定律及其应用。
第一定律:惯性定律第一定律也被称为惯性定律,它指出物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。
换句话说,物体会保持其运动状态,直到受到外力影响为止。
例如,一辆静止的汽车在不施加任何力的情况下将保持静止,而一辆匀速行驶的汽车将保持匀速直线运动,直到受到制动或推动力的作用。
应用:惯性定律在许多领域都有实际应用。
例如,在交通运输中,车辆刹车时乘客会向前倾斜,这是由于惯性使得乘客保持其原来运动状态的结果。
另外,在航天领域,火箭的轨道航行依赖于物体的惯性,通过改变火箭的速度和方向,可以实现太空探索。
第二定律:动量定律第二定律也被称为动量定律,它描述了物体在受到外力作用时将发生加速度的情况。
根据动量定律,物体的加速度与外力成正比,与物体质量成反比。
公式形式为F=ma,其中F表示作用力,m表示物体质量,a表示加速度。
应用:动量定律在日常生活中有着广泛的应用。
例如,在空气动力学中,利用动量定律可以计算飞机、汽车等运动过程中的受力状况。
此外,在运动项目中,例如田径运动或足球比赛,对动量的掌握可以帮助运动员达到更好的表现。
第三定律:作用-反作用定律第三定律也被称为作用-反作用定律,它指出任何作用力都将有一个相等大小但方向相反的反作用力。
换句话说,对于每个作用力,都会有一个与之相等但方向相反的反作用力。
应用:作用-反作用定律对于理解物体间相互作用有着重要意义。
例如,摩托艇在水中行驶时,水中的反作用力将推动船体向前。
此外,在日常生活中,敲击物体或步行时,受力和反作用力也遵循作用-反作用定律。
综上所述,牛顿力学的三大定律为我们解释了物体运动的规律。
惯性定律告诉我们物体保持其原来的运动状态;动量定律描述了物体在受力作用下的加速情况;作用-反作用定律揭示了物体间相互作用的特性。
牛顿三大定律简称
牛顿三大定律有:牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律,又称惯性定律、惰性定律。
常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
牛顿第二运动,简称牛顿第二定律,又称加速度定律,指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。
牛顿第二定律公式F 合=ma (单位:N(牛)或者千克米每二次方秒)N=(kg×m)/(s×s)(当单位皆取国际单位制时,k=1,F=kma即为F=ma)。
牛顿第三运动定律,简称牛顿第三定律,又称作用力和反作用力定律。
第三讲 运动定律
§3.1牛顿定律
3.1.1、牛顿第一定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体所作用的
力迫使它改变这种状态为止。这是牛顿第一定律的内容。牛顿第一定律
是质点动力学的出发点。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿第一
定律又称为惯性定律,惯性定律是物体的固有属性,可用质量来量度。
无论是静止还是匀速直线运动状态,其速度都是不变的。速度不变
的运动也就是没有加速度的运动,所以物体如果不受到其他物体的作
用,就作没有加速度的运动,牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状
态的原因。
牛顿第一定律只在一类特殊的参照系中成立,此参照系称为惯性参
照系。简称惯性系。相对某一惯性系作匀速运动的参照系必定也是惯性
系,牛顿第一定律不成立的参照系称为非惯性参照系,简称非惯性系,
非惯性系相对惯性系必作变速运动,地球是较好的惯性系,太阳是精度
更高的惯性系。
3.1.2.牛顿第二定律
(1)定律内容:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质
量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同
(2)数学表达式:
(3)理解要点
①牛顿第二定律不仅揭示了物体的加速度跟它所受的合外力之间的
数量关系,而且揭示了加速度方向总与合外力的方向一致的矢量关系。
在应用该定律处理物体在二维平面或三维空间中运动的问题,往往需要
选择适当的坐标系,把它写成分量形式
②牛顿第二定律反映了力的瞬时作用规律。物体的加速度与它所受
的合外力是时刻对应的,即物体所受合外力不论在大小还是方向上一旦
发生变化,其加速度也一定同时发生相应的变化。
③当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个
加速度,就如同其他力不存在—样;物体受几个力共同作用时,产生的
加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和,如图3-1-1示。这
个结论称为力的独立作用原理。
F
1
F
2
图3-1-1
④牛顿第二定律阐述了物体的质量是惯性大小的量度,公式反映了
对同—物体,其所受合外跟它的加速度之比值是个常数,而对不同物体
其比值不同,这个比值的大小就是物体的质量,它是物体惯性大小量
度,当合外力不变时,物体加速度跟其质量成反比,即质量越大,物体
加速度越小,运动状态越难改变,惯性也就越大。
⑤牛顿第二定律的数学表达式定义了力的基本单位;牛顿(N)。因
为,,故,当定义使质量为1kg的物体产生加速度的作用力为1N时,即
1N=时,k=1。由于力的单位1N的规定使牛顿第二定律公式
中的k=1,由此所产生的单位制即我们最常用的国际单位制。
⑥在惯性参考系中,公式中的ma不是一个单独的力,更不能称它是
什么“加速力”,它是一个效果力,只是在数值上等于物体所受的合外
力。
⑦对一个质点系而言,同样可以应用牛顿第二定律。
如果这个质量系在任意的x方向上受的合外力为,质点系中的n个物
体(质量分别为)在x方向上的加速度分别为,那么有
这就是质点系的牛顿第二定律。
3.1.3、牛顿第三定律
(1)定律内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相
等,方向相反,作用在一条直线上。
(2)数学表达式:
(3)理解要点
①牛顿第三定律揭示了物体相互作用的规律,自然界中的力的作用
都是相互的,任何一个物体既为受力体,则它一定就是施力体。
②相互作用力必定是同一性质的力,即如果其中一个力是摩擦力,
则它的反作用力也一定是摩擦力。
③两个相互作用力要与一对平衡力区分清楚。
④这个相互作用力是指的性质力。对于效果力不一定能找到“整
体”的反作用力,如有人说向心力的反作用力就是离心力。这是错误
的,因为向心力往往是由多个力作用是共同效果,其中每个力都有其各
自的反作用力,故向心力这个合力就不一定有一个所谓反作用力。
3.1.4、关于参照系的问题
(1)惯性参照系:牛顿第一定律实际上又定义了一种参照系,在这
个参照系中观察,一个不受力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状
态,这样的参照系就叫做惯性参照系,简称惯性系。由于地球在自转的
同时又绕太阳公转,所以严格地讲,地面不是一个惯性系。在一般情况
下,我们可不考虑地球的转动,且在研究较短时间内物体的运动,我们
可以把地面参照系看作一个足够精确的惯性系。
(2)非惯性参照系:凡牛顿第一定律不成立的参照系统称为非惯性参
性系,一切相对于惯性参照系做加速运动的参照系都是非惯性参照系。
在考虑地球转动时,地球就是非惯性系。在非惯性系中,物体运动不遵
循牛顿第二定律,但在引入“惯性力”的概念以后,就可以利用牛顿第二
定律的形式来解决动力学问题了。(关于惯性力的应用在后边将到)。