牛頓砝碼定律
在地球上,1千克=9.8牛,也是就是說(shuō)重1牛的物體,是約0.1千克,或是1/9.8千克,即2個(gè)雞蛋。可這個(gè)等級(jí)并不*是相等的,牛頓和千克是兩個(gè)不同的概念,因?yàn)榕nD是力學(xué)單位,而千克是質(zhì)量單位。質(zhì)量就是物體所含物質(zhì)的多少,和力是不樣的。個(gè)1千克的物體到月球上還是1千克,而個(gè)6牛的物體到月球上只剩1牛了,但是那個(gè)6牛的質(zhì)量是不變的,是約0.6kg,在哪兒都樣
*定律(即慣性定律) 任何個(gè)物體在不受任何外力或受到的力平衡時(shí)(Fnet=0),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
二定律 ①牛頓二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。②F=ma是個(gè)矢量方程,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,凡與正方向相同的力或加速度均取正值,反之取負(fù)值,般常取加速度的方向?yàn)檎较?。③根?jù)力的獨(dú)立作用原理,用牛頓二定律處理物體在個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí),可將物體所受各力正交分解,在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓二定律的分量形式:Fx=max,F(xiàn)y=may列方程。 牛頓二定律的六個(gè)性質(zhì):①因果性:力是產(chǎn)生加速度的原因。②同體性:F合、m、a對(duì)應(yīng)于同物體?!、凼噶啃裕毫图铀俣榷际鞘噶?,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F = ma中,等號(hào)不僅表示左右兩邊數(shù)值相等,也表示方向致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。④瞬時(shí)性:當(dāng)物體(質(zhì)量定)所受外力發(fā)生突然變化時(shí),作為由力決定的加速度的小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變;當(dāng)合外力為時(shí),加速度同時(shí)為,加速度與合外力保持對(duì)應(yīng)關(guān)系。牛頓二定律是個(gè)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的規(guī)律,表明了力的瞬間效應(yīng)。⑤相對(duì)性:自然界中存在著種坐標(biāo)系,在這種坐標(biāo)系中,當(dāng)物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對(duì)于地面靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中才成立。⑥獨(dú)立性:作用在物體上的各個(gè)力,都能各自獨(dú)立產(chǎn)生個(gè)加速度,各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的失量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。 適用范圍:①只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體(與光速比速度較低)。②只適用于宏觀物體,牛頓二定律不適用于微觀原子。③參照系應(yīng)為慣性系。兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,在同直線上,小相等,方向相反。(詳見(jiàn)牛頓三運(yùn)動(dòng)定律)
三定律 表達(dá)式 F=-F'?。‵表示作用力,F(xiàn)'表示反作用力,負(fù)號(hào)表示反作用力F'與作用力F的方向相反) 這三個(gè)非常簡(jiǎn)單的物體運(yùn)動(dòng)定律,為力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨影響。*定律的內(nèi)容伽利略曾提出過(guò),后來(lái)R.笛卡兒作過(guò)形式上的改,伽利略也曾非正式地提到二定律的內(nèi)容。三定律的內(nèi)容則是牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結(jié)果之后得出的。 牛頓是萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)者。他在1665~1666年開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題。萬(wàn)有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。1679年,R·胡克在寫(xiě)給他的信中提出,引力應(yīng)與距離平方成反比,地球高處拋體的軌道為橢圓,假設(shè)地球有縫,拋體將回到原處,而不是像牛頓所設(shè)想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒(méi)有回信,但采用了胡克的見(jiàn)解。在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及其他人的研究成果上,他用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出了萬(wàn)有引力定律。 牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)到個(gè)基本的力學(xué)體系中,創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的*次統(tǒng)。這是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的次飛躍。 牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說(shuō):流體部分之間由于缺乏潤(rùn)滑性而引起的阻力,如果其他都相同,與流體部分之間分離速度成比例。在此把符合這規(guī)律的流體稱為牛頓流體,其中括zui常見(jiàn)的水和空氣,不符合這規(guī)律的稱為非牛頓流體。 在給出平板在氣流中所受阻力時(shí),牛頓對(duì)氣體采用粒子模型,得到阻力與攻角正弦平方成正比的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論般地說(shuō)并不正確,但由于牛頓的地位,后人曾長(zhǎng)期奉為信條。20世紀(jì),T·卡門在總結(jié)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展時(shí)曾風(fēng)趣地說(shuō),牛頓使飛機(jī)晚個(gè)世紀(jì)上天。
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