牛顿三大定律

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牛顿第一定律

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牛顿第一定律是三大定律的基础,也是物理力学的基础。牛顿第一定律帮助人类正确认识了力的效果,将长期以来人类对力的初级认识“力维持物体的运动”彻底推翻。

牛顿第一定律内容

一切物体在没有受到力的作用时(合外力为零时),总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。

牛顿定律的起源解释

如图所示。如果曲面是绝对光滑的,那么从图1中A处落下的物体,应该会“冲击”到与A登高的B点。不管是当时人类的经验、意识积累,还是后来的机械能守恒,都能解释这一现象。

牛顿第一定律

如果我们将曲面拉长,上述运动的本质不会发生变化。如图2所示,A处落下的物体,依然会“冲击”到与A登高的B点;显然,这种情况小球在水平面内的运动距离会变大。

如果我们继续把曲面拉长,当足够远时(接近无穷远处),上述运动的本质不会发生变化。如图3所示,A处落下的物体,依然会“冲击”到与A登高的B点;只不过B点太远了,小球就要运动很长、很长的一段时间。

我们应该知道,在这段时间内,小球是不会受到水平方向上力的作用的。也就是说,在没有水平外力(驱动力)的作用下,物体会运动,而且运动状态不会改变。

这与人类史上:马必须拉车车才会运动的“默认定律”是矛盾的。便随着牛顿第一定律的阐述,以力学为基础的物理学开始快速发展起来。

牛顿第一定律的其他表述

当一个质点距离其他质点足够远时,这个质点就作匀速直线运动或保持静止。(与外界没有力的相互作用)

由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体、气体和等离子体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。

牛顿第一定律(惯性定律)科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性,它是物理学中一条基本定律。

由牛顿第一定律继续探究力的作用效果

牛顿第一运动定律告诉我们,力F并不是维持物体运动的条件,那么力有什么用,有什么效果呢?

牛顿在此基础上进一步对力进行分析,发现力是使物体加速或减速的原因,也就是改变物体运动状态的原因。这就是下篇文章牛顿第二定律中我们要给同学们介绍的主要内容。

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作者:王尚苏阳、小安、崔强、徐宏兵。

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