牛顿运动定律(牛顿运动定律的适用范围是什么)

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今天我们来聊聊牛顿运动定律,以下6个关于牛顿运动定律的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。

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  • 什么是牛顿运动定律
  • 牛顿运动定律
  • 牛顿三大定律
  • 牛顿三大定律简称什么?
  • 牛顿三大定律
  • 牛顿运动定律
  • 什么是牛顿运动定律

    牛顿第一定律: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。

    牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力f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。

    牛顿第三定律: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。

    牛顿运动定律

    牛顿运动定律如下:

    一、包含内容:

    1、牛顿第一运动定律

    在没有外力作用下,孤立质点保持静止或做匀速直线运动。

    2、牛顿第二运动定律

    动量,在外力的作用下,其动量随时间的变化率同该质点所受的外力成正比,并与外力的方向相同。

    3、牛顿第三运动定律

    相互作用的两个质点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。

    二、概述

    质点模型适用的范围是当与分析所涉及的距离相比较,物体的尺寸显得很微小,或只考虑物体受的外力,物体本身的内部结构、形变、旋转、温度等对于分析并不重要。原初版本的牛顿运动定律只适用于描述质点的动力学,不具有足够功能来描述刚体与可变形体的运动。

    1750年,欧拉在牛顿定律的基础上,推导出能够应用于刚体的欧拉运动定律。后来,这定律又被应用于假定为连续介质的可变形体。假若用一群离散质点的组合来代表物体,其中每一个质点都遵守牛顿定律,则可以从牛顿定律推导出欧拉运动定律。牛顿运动定律只成立于惯性参考系,又称为牛顿参考系。

    牛顿三大定律

    牛顿三大定律指的是牛顿第一运动定律、牛顿第二定律、牛顿第三运动定律。

    其中第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

    牛顿第一运动定律简介:

    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。常见的表述为: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。1687年,英国物理学家牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》中提出了三个定律,即著名的牛顿三大定律,这三大定律构成了牛顿力学的基石。其中,牛顿第一运动定律就是其中的第一条。牛顿第一定律是一条重要的力学定律,它给出的惯性系,是牛顿质点力学体系中不可缺少的基本概念。

    牛顿第一运动定律适用范围:

    牛顿第一定律只适用于惯性参考系。惯性参考系中,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。牛顿第一定律在有加速度的非惯性参考系中是不适用,因为不受外力的物体,在非惯性参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。非惯性系中,要用非惯性系中的力学方程解力学问题。

    牛顿第一运动定律影响:

    1、牛顿第一定律给出了一个没有加速度的参考系—惯性系,使人们对物理问题的研究和物理量的测量有了实际意义,从而使它成为整个力学甚至物理学的出发点。牛顿第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系,如动量定理、动量守恒定律、动能定理等,只对惯性系成立。

    2、牛顿第一定律是其他原理的前提和基础。第一定律中包含的基本概念,奠定了经典力学的概念基础,从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位,这表现在:

    (1)首次批驳了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念,为确立正确的力的概念奠定了基础。

    (2)第一次科学地给出了力的定性定义(含力的本质和力的效果)。

    (3)第一次提出了经典力学的几个基本概念,为第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系原理奠定了概念基础。

    牛顿第一运动定律独立性:

    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,建立了惯性的概念。

    3、它的否命题揭示了力的概念—力是物体对物体的作用,力使物体的运动状态发生变化。牛顿第一定律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。总之,牛顿第一定律是完全独立的基本定律,它解决的问题,任何其它定律都无法解决,第二、第三定律不能取代第一定律。

    牛顿第二运动定律简介:

    牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三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。

    牛顿第二运动定律特点:

    1、瞬时性:牛顿第二运动定律是力的瞬时作用效果,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。

    2、矢量性:是一个矢量表达式,加速度和合力的方向始终保持一致。

    3、独立性:物体受几个外力作用,在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关,与其他力无关,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度,合加速度和合外力有关。

    4、因果性:力是产生加速度的原因,加速度是力的作用效果h故力是改变物体运动状态的原因。

    5、等值不等质性:虽F=ma,但ma不是力,而是反映物体状态变化情况的;虽然m=F/a,仅仅是F/a度量物体质量大小的方法,与m或a无关。

    牛顿第三运动定律简介:

    牛顿第三运动定律的常见表述是:相互作用的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。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。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。

    牛顿第三运动定律特点:

    牛顿第三运动定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制,研究的对象至少是两个物体,多于两个以上的物体之间的相互作用,总可以区分成若干两两相互作用的物体对。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。作用力和反作用力不能求和,即不能将第三定律写成 F+F’=0 ,原因是作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自产生的作用效果不同。作用力与反作用力的作用效果不能相互抵消。

    牛顿简介:

    提出了“万有引力定律”、近代科学鼻祖、物理学之父艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,出生于英格兰东米德兰林肯郡乡下的一个小村落伍尔索普村的伍尔索普(Woolsthorpe)庄园。英国皇家学会会长,著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术师,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,阐述了万有引力和三大运动定律,奠定了此后三个世纪里力学和天文学的基础,成为了现代工程学的基础。牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,在被调查的皇家学会院士和网民投票中,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。

    牛顿三大定律简称什么?

    牛顿三大定律简称:牛顿定律。

    1、牛顿第一运动定律:孤立质点保持静止或做匀速直线运动;

    2、牛顿第二运动定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。

    3、牛顿第三运动定律:相互作用的两个质点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。

    扩展资料:

    牛顿运动定律在研究对象上呈递进关系,第一、第二定律只研究单一物体(可以只有一个物体,也可以从众多物体中隔离出一个物体来作为研究对象),解决其不受力或受很多力作用后的运动问题;第三定律扩展了研究对象,至少研究是两个物体之间的相互作用,这种相互作用制约或影响了研究对象或研究对象以外的其它物体的运动。

    只有把第一、第二和第三定律有机结合才能解决全部的复杂动力学问题,由质点的动力学出发去解决质点系、刚体、流体、振动、波动等的力学问题。

    牛顿运动定律都只在第一定律确定的惯性参考系成立。牛顿的绝对时空观中的惯性系虽然存在逻辑循环(或称逻辑同一)之难,但是在动力学的力的语言表达中是理论体系必不可少的。一切动力学问题确定了惯性系便能解决。

    由于任何科学都不可能做到绝对真理,力学也是一门近似程度比较高的科学,绝对的惯性系不存在,但近似的惯性系是始终存在。牛顿运动定律只在惯性系中适用,说明了三定律的一致性。

    第一定律引入力的概念和阐明惯性属性,定性揭示力和运动的关系,为第二定律打下基础、准备必要的概念;第三定律进一步给出作用力的性质,揭示物体运动的相互制约机制。三定律结合,全面解决了任意物体在受复杂的外力作用后的运动问题。

    牛顿运动定律是一个有机整体,是一脉相承的完整理论体系,是力学的基本公理,由它们出发推论而出的动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、动量矩定理、角动量守恒定律,进一步证实了动力学公理化体系相容性和一致性。

    牛顿三大定律

    牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。

    1、牛顿第一定律。

    假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变(惯性定律)

    牛顿第一定律表明,假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变。速度是矢量,速度包括了运动的大小与方向。

    根据此定律,可得出静止的物体会保持静止,直到有外力施加于这物体为止。运动中的物体会维持其运动速度的大小与方向,直到有外力施加于这物体为止。

    2、牛顿第二定律。

    施加于物体的外力等于此物体的质量与加速度的乘积

    牛顿第二定律表明,施加于物体的外力等于质量与加速度的乘积。这定律又称为“加速度定律”。以方程表达,F=ma,其中,F是外力,m是质量,a是加速度。

    第二定律也可以用动量来表明,即施加于物体的外力等于动量的变率:

    F=dp/dt;其中p是动量,t是时间。

    由于动量等于质量乘以加速度,所以,假若质量不变,则可得到加速度定律,假若质量随着时间流易而改变,则该系统为可变质量系统,必须将时变质量纳入考量,更多内容,请参阅可变质量系统。

    3、牛顿第三定律。

    当两个物体相互作用于对方时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反(作用力与反作用力)。

    牛顿第三定律表明,当两个物体相互作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。根据第三定律,力是物体与物体之间的相互作用,力必会成双结对地出现,其中一道力称为“作用力”,而另一道力则称为“反作用力”。

    这两道力的大小相等、方向相反。在这两道力之间,任何一道力都可以被称为作用力,而其对应的力自然成为伴随的反作用力。

    这成对的作用力与反作用力称为“配对力”。第三定律又称为“作用与反作用定律”。

    扩展资料:

    过去两百年中,物理学者完成了很多个检验核对牛顿运动定律的实验与观测,对于一般的状况,牛顿定律能够计算出很好的近似结果。牛顿定律、牛顿万有引力定律、微积分数学方法,这些理论从所未有地对于各种各样的物理现象给出了一致的定量解释。

    对于某些状况,牛顿运动定律并不适用,这时候需要更进阶的物理理论。超高速或非常强烈重力场的状况下,我们需要相对论修正和解释一些天体运动和现象,例如黑洞。在原子尺寸,我们需要量子力学解释原子的发射光谱等物理现象。

    但是现代工程学里,对于一般应用案例,像车辆或飞机的运动,牛顿运动定律已能准确地解释和计算工程师遇到的问题。所以,牛顿运动定律仍是中学物理科、大学工程和理科学生的必修和基础部分。

    假若要将狭义相对论效应纳入考量,则必须修改第二定律。因为当速度接近光速时,物体受到的合外力就不能精确地表示为静质量与加速度的乘积了。详尽细节,请参阅条目四维力。第三定律也不适用于狭义相对论,这是因为同时性之相对性无法实现于第三定律。

    对于不是直接互相接触,而是相隔有限距离的两个物体,第三定律假定物体与物体之间的作用为瞬时的超距作用。

    假设互相作用的两个物体相隔一段距离,从参考系A观测,在时间t,两个物体彼此施加于对方的力分别为F(t),-F(t)。但是从另外一个以相对速度v≠0的参考系B观测,这两个力的施加的时间不同,所以,第三定律不成立,需要加以修改。

    参考资料来源:百度百科-牛顿运动定律

    牛顿运动定律

    牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律,其中:

    第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因。

    第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度。

    第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。

    牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

    牛顿三大定律公式:

    牛顿第一定律内容: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。

    牛顿第二定律定律内容: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。公式:F合=ma。

    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。表达式:F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力。

    万有引力定律定律内容:自然界种任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。用公式表示为:

    F=G*M1M2/(R*R) (G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2) 可以读成F等于G乘以M1M2除以R的平方商。

    F:两个物体之间的引力 ,G:万有引力常数 ,m1:物体1的质量 ,m2:物体2的质量,r:两个物体之间的距离。

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