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牛頓三大定律內(nèi)容是什么

更新:2023-09-13 21:51:52 高考升學(xué)網(wǎng)

一、牛頓三大定律內(nèi)容是什么

牛頓三大定律內(nèi)容是第一定律說(shuō)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。

二、牛頓三大定律特點(diǎn)

牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的各定律互相獨(dú)立:

牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律為后續(xù)定律準(zhǔn)備了概念并定性闡明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。特別地,第一定律中所述的“物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”和第二定律中的物體所受外力矢量和為零(合力為零)這一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,不能把第一定律當(dāng)成第二定律在

時(shí)的特殊情況,因?yàn)?/p>

肯定導(dǎo)出加速度

,但

的運(yùn)動(dòng)只能由第一定律本身徹底闡明其為慣性運(yùn)動(dòng)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。第一定律是完全獨(dú)立的基本定律,用其解決的問(wèn)題,別的任何規(guī)律都無(wú)法解決,第二、第三定律根本不能取代第一定律。

牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律引入了慣性質(zhì)量,全面完整地刻畫了物體因受力作用而產(chǎn)生加速度,以及加速度與外力及質(zhì)量的定量關(guān)系,構(gòu)成了第二定律獨(dú)立于第一、第三定律的深刻內(nèi)涵和根本原因。

牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律不能由第二定律推演得出,第二定律也代替不了第三定律,第一定律更不能取代第三定律;第三定律也是在伽利略先前提出的觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上,牛頓所提出的一條定律。第三定律的正確性要靠大量實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。第三定律其實(shí)是用力的語(yǔ)言表達(dá)的動(dòng)量守恒定律,而動(dòng)量守恒定律是自然界中普遍成立的少量幾條基本物理規(guī)律之一,動(dòng)量守恒在任何物理領(lǐng)域中均成立(計(jì)及電磁場(chǎng)的動(dòng)量后,運(yùn)動(dòng)電子與電磁場(chǎng)的動(dòng)量也守恒)。

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(lái)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(yǔ)言表達(dá)中是理論體系必不可少的。一切動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(shuō)明了三定律的一致性。

第一定律引入力的概念和闡明慣性屬性,定性揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,為第二定律打下基礎(chǔ)、準(zhǔn)備必要的概念;第三定律進(jìn)一步給出作用力的性質(zhì),揭示物體運(yùn)動(dòng)的相互制約機(jī)制。三定律結(jié)合,全面解決了任意物體在受復(fù)雜的外力作用后的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是一個(gè)有機(jī)整體,是一脈相承的完整理論體系,是力學(xué)的基本公理,由它們出發(fā)推論而出的動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量矩定理、角動(dòng)量守恒定律,進(jìn)一步證實(shí)了動(dòng)力學(xué)公理化體系相容性和一致性。

三、牛頓三大定律有什么影響意義

牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)中重要的定律,是研究經(jīng)典力學(xué)甚至物理學(xué)的基礎(chǔ),闡述了經(jīng)典力學(xué)中基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。該定律的適用范圍為由牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律所給出慣性參考系,并使人們對(duì)物理問(wèn)題的研究和物理量的測(cè)量有意義。

牛頓運(yùn)動(dòng)定律批駁了延續(xù)兩千多年的亞里士多德等人關(guān)于力的概念的錯(cuò)誤觀點(diǎn),為確立正確的力的概念奠定了基礎(chǔ)。該定律最早科學(xué)地給出了慣性質(zhì)量、力等經(jīng)典力學(xué)中的幾個(gè)基本概念的定性定義,為由牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立起來(lái)的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)體系原理奠定了概念基礎(chǔ)。

牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的第一定律是其它原理的前提和基礎(chǔ),奠定了經(jīng)典力學(xué)的概念基礎(chǔ),從而使它處于理論系統(tǒng)中第一個(gè)原理的前提地位。第二定律和動(dòng)量定理、功能原理等,確定了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化與外界作用的關(guān)系。第三定律和動(dòng)量守恒定律等,將有關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)起來(lái);和萬(wàn)有引力定律,開創(chuàng)了天體力學(xué),使人們第一次對(duì)日、月、星辰的運(yùn)行規(guī)律有了準(zhǔn)確的了解;給出了對(duì)自然力的普遍陳述,揭示了兩物體相互作用的規(guī)律,為解決力學(xué)問(wèn)題、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象提供了理論基礎(chǔ)。

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