牛顿第二定律(牛顿第二定律的数学表达式)

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摘要今天我们来聊聊牛顿第二定律,以下6个关于牛顿第二定律的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。本文目录牛顿第二定律是什么牛顿第二定律牛顿第二定律是什么牛顿第二定律是什么意思?牛顿第二定律牛顿第二定律是什...

今天我们来聊聊牛顿第二定律,以下6个关于牛顿第二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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  • 牛顿第二定律是什么
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    牛顿第二定律是什么?我在本文汇总整理了关于牛顿第二定律的相关知识,快来看看吧! 什么是牛顿第二定律 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。 牛顿第二定律适用范围 牛顿第二运动定律只适用于质点。对质点系,用牛顿第二运动定律时一般采用隔离法,或者采用质点系牛顿第二定律。 牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系,在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。但是,通过惯性力的引入。可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用。 牛顿第二运动定律只适用宏观问题。解决微观问题必须使用量子力学。当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由于粒子运动不确定性关系式(即无法同时准确测定粒子运动的方向与速度),物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。也就是说经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。 牛顿第二运动定律只适用低速问题。解决高速问题必须使用相对论。由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因此当物体做高速移动时需要修改力、速度等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。

    牛顿第二定律

    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。

    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。

    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。

    牛顿第二定律是什么

    分类: 教育/学业/考试 >> 高考 解析: [知识要点] 1.运动状态的改变: 运动状态改变实质上是速度的改变,它包括两种情况:①是速度大小的 改变,②是运动方向的改变。 2.牛顿第二定律: 物体的加速度与外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向 与合外力方向相同。 ①公式:F合=mas ②力是改变物体运动状态的原因。因为有了力才会产生加速度。 ③1N的规定:使质量是1千克的物体产生1m/s2加速度的力是1N。 1N=1kg·m/s2 (在“牛顿”单位定义以前牛顿第二定律表示为F=kma) ④加速度是矢量,其方向和合外力方向相同。 3.平衡状态:物体处于静止或做匀速直线运动的状态,叫平衡状态。 力的平衡:物体在几个力的作用下处于平衡状态,则这种情况叫力的平衡 [重点难点分析] 1.F合=ma ①力是产生加速度的原因。它的大小决定于F合和物体质量m ②牛顿第二定律中的F是物体受到合外力,不是某一个力。比如“一个物 体静止在水平地面上,用力F提它,没有提起”。这个例子中的F只是 一个拉力,不是牛顿定律中的合外力。所以平时说的一个力F不等同于 物体的合外力。 ③加速度的方向决定于合外力的方向。它总和合外力方向相同。 ④牛顿第二定律是动力学问题的关键,一定要重视。 2.合外力、加速度和物体运动速度的关系: ①当物体受到合外力的方向和物体的运动方向相同时,物体做加速运动。 当合外力逐渐减小时,加速度逐渐减小,但速度越来越大。 ②当物体受到合外力的方向和物体运动方向相反时,物体做减速度运动。 不管加速度多大,物体的速度总是减小的。 3.解题思路: ①用牛顿第二定律解题,先要画出物体的简单图形 ②正确分析物体的受力。(有合力、分力时,分析合力就不分析它的分 力,分析分子就不说它的合力。比如右上图,把物体说成“下滑力” 和“压力”就不说“重力”,说“重力”就不说“下滑力”和“压力” 4.当解题的结果阻力或加速度是负值时,答案时一定要注意加上方向。比 如:a=-5m/s2 就应该答:“物体的加速度是5m/s2,物体做减速运动 (或方向和物体的运动方向相反)。

    牛顿第二定律是什么意思?

    牛顿第二定律是联系力与运动的关系式。其实理解它很简单,我们从质量力的概念说起,与物体质量成正比的力都是质量力,如重力,万有引力,向心力等等。再谈谈牛顿第二定律的表达式:F=Ma,即力等于质量与加速度的乘积,我们完全可以把这里的F看成质量力,而加速度就是单位质量力,这样质量力=单位质量力x质量。例如重力G=Mg

    牛顿第二定律

    [知识要点] 1.运动状态的改变: 运动状态改变实质上是速度的改变,它包括两种情况:①是速度大小的 改变,②是运动方向的改变. 2.牛顿第二定律: 物体的加速度与外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向 与合外力方向相同. ①公式:F合=mas ②力是改变物体运动状态的原因.因为有了力才会产生加速度. ③1N的规定:使质量是1千克的物体产生1m/s2加速度的力是1N. 1N=1kg·m/s2 (在“牛顿”单位定义以前牛顿第二定律表示为F=kma) ④加速度是矢量,其方向和合外力方向相同. 3.平衡状态:物体处于静止或做匀速直线运动的状态,叫平衡状态. 力的平衡:物体在几个力的作用下处于平衡状态,则这种情况叫力的平衡 [重点难点分析] 1.F合=ma ①力是产生加速度的原因.它的大小决定于F合和物体质量m ②牛顿第二定律中的F是物体受到合外力,不是某一个力.比如“一个物 体静止在水平地面上,用力F提它,没有提起”.这个例子中的F只是 一个拉力,不是牛顿定律中的合外力.所以平时说的一个力F不等同于 物体的合外力. ③加速度的方向决定于合外力的方向.它总和合外力方向相同. ④牛顿第二定律是动力学问题的关键,一定要重视. 2.合外力、加速度和物体运动速度的关系: ①当物体受到合外力的方向和物体的运动方向相同时,物体做加速运动. 当合外力逐渐减小时,加速度逐渐减小,但速度越来越大. ②当物体受到合外力的方向和物体运动方向相反时,物体做减速度运动. 不管加速度多大,物体的速度总是减小的. 3.解题思路: ①用牛顿第二定律解题,先要画出物体的简单图形 ②正确分析物体的受力.(有合力、分力时,分析合力就不分析它的分 力,分析分子就不说它的合力.比如右上图,把物体说成“下滑力” 和“压力”就不说“重力”,说“重力”就不说“下滑力”和“压力” 4.当解题的结果阻力或加速度是负值时,答案时一定要注意加上方向.比 如:a=-5m/s2 就应该答:“物体的加速度是5m/s2,物体做减速运动 (或方向和物体的运动方向相反).

    牛顿第二定律是什么?

    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

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