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牛顿三定律分别是哪三定律如下
一、牛顿三定律
牛一:惯性定律,物体具有惯性 ,牛二:力与加速度,F=ma,牛三:作用力与反作用力,施力体施力时会受到被施力体的反作用力 ,二者大小相等,方向相反,注意两个力是作用在两个不同的物体 ,而二力平衡是作用在同一物体,也是大小相等,方向相反。
二、定律特点
牛顿运动定律中的各定律互相独立:牛顿第一运动定律为后续定律准备了概念并定性阐明了力和运动的关系 。
特别地 ,第一定律中所述的“物体不受外力作用时的运动状态 ”和第二定律中的物体所受外力矢量和为零(合力为零)这一运动状态不同,不能把第一定律当成第二定律在时的特殊情况。
因为肯定导出加速度,但牛顿第二运动定律引入了惯性质量,全面完整地刻画了物体因受力作用而产生加速度 ,以及加速度与外力及质量的定量关系,构成了第二定律独立于第一 、第三定律的深刻内涵和根本原因。
牛顿第三运动定律不能由第二定律推演得出,第二定律也代替不了第三定律 ,第一定律更不能取代第三定律;第三定律也是在伽利略先前提出的观点的基础上,牛顿所提出的一条定律 。第三定律的正确性要靠大量实践来检验。
第三定律其实是用力的语言表达的动量守恒定律,而动量守恒定律是自然界中普遍成立的少量几条基本物理规律之一 ,动量守恒在任何物理领域中均成立(计及电磁场的动量后,运动电子与电磁场的动量也守恒)。
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 。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的 ,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)。所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia) 。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化 ,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉 。
注意:
1.牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立 ,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的 。我们周围的物体 ,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验 ,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
适用范围:
范围在宏观低速的情况,即是速度不太大的物体运动 ,并且是在宏观状态下的 。
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
几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化 、同时消逝 。
(2)F=ma是一个矢量方程 ,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值 ,一般常取加速度的方向反正方向。
(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解 ,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
牛顿第二定律的三个性质:
(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定 。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等 ,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(2)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时 ,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(3)相对性:自然界中存在着一种坐标系 ,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系 。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系 ,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
适用范围:
(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子 。
(3)参照系应为惯性系。
牛顿第三定律
内容:作用在两个物体的一对作用力方向相反、大小相等、作用在同一直线上 、作用在不同的两个物体上。
表达式:F1=F2,F1表示作用力 ,F2表示反作用力 。
适用范围:
牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递.
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