牛頓三大定律內容是什么?牛頓三大定律適用范圍

時間:2020-06-27 16:35:32來源:考試幫手網作者:小黃鴨
  牛頓發現萬有引力的故事大家都非常熟悉了,因為一個掉落的蘋果,引發了牛頓的思考和實驗,也就此發現了經典力學中著名的萬有引力定律,這就是“近代物理學之父”牛頓所發明的。牛頓一生最主要的成就就是提出萬有引力定律、牛頓運動定律,與萊布尼茨共同發明微積分、發明反射式望遠鏡和光的色散原理等等,接下來小編要給大家介紹的就是牛頓的三大定律,牛頓三大定律內容是什么呢?適用范圍是什么?下面跟著小編一起來看看吧!
牛頓三大定律內容是什么?牛頓三大定律適用范圍
    牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究,總結出了物體運動的三個基本定律(牛頓三定律),這三個非常簡單的物體運動定律,為力學奠定了堅實的基礎,并對其他學科的發展產生了巨大影響。

    第一定律的內容伽利略曾提出過,后來R.笛卡兒作過形式上的改進,伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結果之后得出的。以下是三大定律的具體內容:

    牛頓第一運動定律(即慣性定律)

    定義:任何一個物體在不受任何外力或受到的力平衡時(Fnet=0),總保持勻速直線運動或靜止狀態,直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。

    表達式:∑Fi=0→dv/dt=0

    適用范圍:牛頓第一定律只適bai用于慣性du參考系。在質點不zhi受外力作用時dao,能夠判斷出質點4102靜止或作勻速直線運動1653的參考系一定是慣性參考系,因此只有在慣性參考系中牛頓第一運動定律才適用。

    牛頓第二運動定律

    定義:指物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且與物體質量的倒數成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。

    表達式:F=ma

    牛頓第二定律的六個性質:

    ①因果性:力是產生加速度的原因。

    ②同體性:F合、m、a對應于同一物體。

    ③矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中,等號不僅表示左右兩邊數值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。

    ④瞬時性:當物體(質量一定)所受外力發生突然變化時,作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變;當合外力為零時,加速度同時為零,加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律,表明了力的瞬間效應。

    ⑤相對性:自然界中存在著一種坐標系,在這種坐標系中,當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態,這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對于地面靜止或作勻速直線運動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獨立性:作用在物體上的各個力,都能各自獨立產生一個加速度,各個力產生的加速度的失量和等于合外力產生的加速度。

    適用范圍:①只適用于低速運動的物體(與光速比速度較低)。②只適用于宏觀物體,牛頓第二定律不適用于微觀原子。③只適用于慣性參考系。兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一直線上,大小相等,方向相反。④只適用于質點。對質點系,用牛頓第二運動定律時一般采用隔離法,或者采用質點系牛頓第二定律。

    牛頓第三運動定律

    定義:當兩個物體相互作用時,彼此施加于對方的力,其大小相等、方向相反,又稱為“作用與反作用定律”。

    表達式:F=-F'。‵表示作用力,F'表示反作用力,負號表示反作用力F'與作用力F的方向相反)

    適用范圍:牛頓第三運動定律只適用于慣性系中實物物體之間的相互作用,如在電磁場中運動的電子,將受到電磁場力作用,但無從談論電子對電磁場的反作用力;非慣性系中的慣性力無反作用力;由場參與的相互作用,其作用傳遞是需要時間,作用與反作用的同時性不成立。  

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