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牛頓三定律一般指牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律包括牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律三條定律,其中:
第一定律說明了力的含義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
第二定律指出了力的作用效果:力使物體獲得加速度;
第三定律揭示出力的本質(zhì):力是物體間的相互作用。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的各定律互相獨(dú)立,且內(nèi)在邏輯符合自洽一致性。其適用范圍是經(jīng)典力學(xué)范圍,適用條件是質(zhì)點(diǎn)、慣性參考系以及宏觀、低速運(yùn)動(dòng)問題。牛頓運(yùn)動(dòng)定律闡釋了牛頓力學(xué)的完整體系,闡述了經(jīng)典力學(xué)中基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在各領(lǐng)域上應(yīng)用廣泛。
牛頓第一定律內(nèi)容:一切物體在任何情況下,在不受外力的作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
牛頓第二定律定律內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式:F合=ma
牛頓第三定律內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。表達(dá)式:F1=F2,F(xiàn)1表示作用力,F(xiàn)2表示反作用力。
萬有引力定律定律內(nèi)容:自然界種任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小與兩物體的質(zhì)量的乘積成正比,與兩物體間距離的平方成反比。用公式表示為:
F=GM1M2/(RR) (G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2) 可以讀成F等于G乘以M1M2除以R的平方商。
F:兩個(gè)物體之間的引力 ,G:萬有引力常數(shù) ,m1:物體1的質(zhì)量 ,m2:物體2的質(zhì)量,r:兩個(gè)物體之間的距離。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)在邏輯符合自洽一致性,即三定律順承邏輯相容構(gòu)成有機(jī)整體:
牛頓運(yùn)動(dòng)定律在研究對(duì)象上呈遞進(jìn)關(guān)系。第一、第二定律只研究單一物體(可以只有一個(gè)物體,也可以從眾多物體中隔離出一個(gè)物體來作為研究對(duì)象),解決其不受力或受很多力作用后的運(yùn)動(dòng)問題;第三定律擴(kuò)展了研究對(duì)象,至少研究是兩個(gè)物體之間的相互作用,這種相互作用制約或影響了研究對(duì)象或研究對(duì)象以外的其它物體的運(yùn)動(dòng)。
只有把第一、第二和第三定律有機(jī)結(jié)合才能解決全部的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題,由質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)出發(fā)去解決質(zhì)點(diǎn)系、剛體、流體、振動(dòng)、波動(dòng)等的力學(xué)問題。牛頓運(yùn)動(dòng)定律都只在第一定律確定的慣性參考系成立。
牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀中的慣性系雖然存在邏輯循環(huán)(或稱邏輯同一)之難,但是在動(dòng)力學(xué)的力的語言表達(dá)中是理論體系必不可少的。一切動(dòng)力學(xué)問題確定了慣性系便能解決。
由于任何科學(xué)都不可能做到絕對(duì)真理,力學(xué)也是一門近似程度比較高的科學(xué),絕對(duì)的慣性系不存在,但近似的慣性系是始終存在。牛頓運(yùn)動(dòng)定律只在慣性系中適用,說明了三定律的一致性。
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