牛顿运动定律的建立及其意义
牛顿三大定律的发展与原理

牛顿三大定律的发展与原理牛顿的三大定律,这可是科学史上的一座里程碑啊。
别看它们就像三条简单的规则,实际上它们的影响力可大了去了。
下面就跟我一块儿,深入了解一下这三大定律的秘密吧。
1. 第一运动定律:惯性定律1.1 定律内容牛顿的第一定律,常常被称为惯性定律。
这个定律告诉我们,如果一个物体不受外力作用,它要么保持静止,要么保持匀速直线运动。
换句话说,物体的状态会保持不变,直到外界的力量把它搞得天翻地覆。
1.2 生活中的惯性咱们平常生活中,惯性可不是个陌生的概念。
比如,你在车上坐着,车子突然刹车,你就会有种被甩向前的感觉。
这就是惯性在作怪。
车子停了,你的身体还想继续向前运动,碰上惯性,真是有点小麻烦。
2. 第二运动定律:加速度定律2.1 定律内容牛顿的第二定律,通俗点说,就是加速度定律。
这个定律的核心就是F=ma,也就是力等于质量乘以加速度。
简而言之,施加在物体上的力越大,它的加速度就越大。
如果物体的质量越大,在同样的力下,加速度就越小。
2.2 现实中的应用这条定律在咱们的生活中应用得很广泛。
比如,推一个空箱子和推一个装满砖的箱子,显然前者比后者容易推动多了。
那是因为空箱子质量小,所以在同样的推力下,它的加速度大,动得更快。
3. 第三运动定律:作用与反作用定律3.1 定律内容牛顿的第三定律是最有趣的,它告诉我们:每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。
也就是说,你对物体施加的力,物体也会对你施加一个同样大的反方向的力。
3.2 生活中的体现咱们日常生活中,第三定律的例子多得很。
比如你站在地上跳跃,你用脚推地,地面就用力推你,你才能跳得起来。
再比如打篮球的时候,球拍击打篮球,篮球会对球拍施加一个反向的力,所以你能感受到球的弹性。
这就是牛顿第三定律在发挥作用。
结论牛顿的三大定律虽说听起来挺复杂,但它们实则在我们身边随处可见。
无论是车子刹车时的惯性,还是推箱子的力学原理,又或者是打篮球时的反作用力,这些定律都在不知不觉中影响着我们的生活。
牛顿运动定律:牛顿运动定律及其在力学中的应用

牛顿运动定律:牛顿运动定律及其在力学中的应用牛顿运动定律是描述物体运动规律的重要定律之一,由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
牛顿运动定律是力学的基础,对于解释物体的运动行为起着至关重要的作用。
本文将详细介绍牛顿运动定律的三个基本定律及其在力学中的应用。
牛顿第一运动定律,也被称为“惯性定律”,其表述为:物体在没有外力作用下,保持匀速直线运动或保持静止的状态。
换句话说,物体会继续保持其原来的状态,除非有外力或力的合力作用在其上。
这意味着若物体处于静止状态,则会保持静止;若物体处于匀速直线运动状态,则会保持匀速直线运动。
这个定律对解释许多日常生活中的现象非常重要。
例如,当我们在汽车突然停下时,身体会有向前的惯性,导致人感到不舒服。
这是因为汽车突然减速,但身体所受的惯性仍然保持在之前的匀速状态。
又如,当我们在火车上行驶时,如果火车突然停下,物体会继续保持它的原有状态,从而发生向前倾的现象。
这些现象都可以通过牛顿第一运动定律来解释。
牛顿第二运动定律是牛顿运动定律中最为重要的定律之一。
它表述为:物体受到的力等于质量与加速度的乘积。
换句话说,当一个物体受到作用力时,它会发生加速度。
而其加速度的大小与所受力的大小成正比,与物体的质量成反比。
这个定律可以以数学公式的形式表示为F=ma,其中F为物体所受到的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
牛顿第二运动定律的应用非常广泛,涵盖了力学中的许多问题。
例如,当我们举起一个重物时,我们需要施加更大的力来克服物体的重力,并使其发生上升的加速度。
根据牛顿第二运动定律,物体的重力与上升的加速度成正比,我们需要施加的力越大。
此外,在运动过程中,物体受到的阻力也是一个重要的因素。
阻力会减缓物体的运动速度,根据牛顿第二运动定律,阻力与物体的质量和减速度成正比。
因此,在设计飞机、汽车等工程项目时,我们需要考虑阻力对物体运动的影响。
牛顿第三运动定律是牛顿运动定律中最简洁却又非常有意义的定律。
牛顿三大定律的伟大意义和对实践的指导作用

要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
注意: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.牛顿第二定律
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
牛顿三大运动定律——人类最伟大的十个科学发现之三作者:塔米姆·安萨利 文章来源:科技园 点击数:3466 更新时间:2006-11-14
1674年,胡克发表了《试证地球的运动》(Attempt to Prove the Motion of the Earth)。胡克在这篇著作中,阐述了自己的行星运动理论:一切天体都具有倾向其中心的吸引力或重力;天体在未受其他使其倾斜的作用力前保持直线运动不变;离吸引中心越近,吸引力越大;行星的运动是惯性、外在引力和自身引力共同作用的结果。
1684年11月,牛顿给哈雷寄去了一篇《论运动》(De motu) 的论文手稿,并在1684-1685年间在剑桥作了一系列名为《论天体运动》的演讲。哈雷把牛顿寄给他的重要论文呈报皇家学会登记备案。在哈雷的敦促下,牛顿着手写《自然哲学的数学原理》(Principia) 这一巨著(如左图),并于1686年4月把原稿交给皇家学会。由于经费问题以及牛顿和胡克间为万有引力定律发明权的争执,皇家学会未能安排该书的付印。最后,哈雷决定由自己出钱替牛顿出版此书。这样,牛顿的这一巨著才于1687年问世。
第1讲 牛顿运动定律的理解

第1讲牛顿运动定律的理解知识点牛顿第一定律Ⅱ1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持01匀速直线运动状态或02静止状态,除非作用在它上面的力迫使它03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性:一切物体都有04惯性,因此牛顿第一定律又叫05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系:力不是06维持物体运动的原因,而是07改变物体运动状态的原因,即力是产生08加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的12改变。
(3)量度:13质量是惯性大小的唯一量度,14质量大的物体惯性大,15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的16固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容:01作用力成正比,02质量成03作用力的方向相同。
(2)表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k=041,F=05ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制、基本单位、导出单位(1)单位制:09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。
①基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量。
②基本单位:基本量的单位。
力学中的基本量有三个,它们是11质量、12时间、13长度,它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
③导出单位:由14基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制的基本单位基本物理物理量符号单位名称单位符号量质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I,(I V)坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律Ⅱ1.作用力和反作用力01相互的。
牛顿三定律的建立及意义

牛顿三定律的建立及意义牛顿第一定律牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体的作用迫使它改变这种状态为止。
牛顿第一定律也叫惯性定律,它告诉我们“运动并不需要力来维持”。
如果物体受到的合外力为0,那它之前是什么速度,之后就依然是什么速度。
为什么它还有一个名字叫“惯性定律”呢?惯性在英文里跟惰性是同义词(Inertia),就是懒的意思。
所以,惯性定律就是说所有的物体都很“懒”,像懒猪一样,都不愿意主动改变自己的运动状态。
如果我现在没动,那就一直不动,除非你用力推我;如果我现在有一个速度,那就一直以这个速度前进,除非有力拦着我。
喜欢科幻电影的朋友肯定对这个画面不陌生:一个宇航员在外太空不小心弄断了连接飞船的绳子,然后大家就只能眼睁睁地看着这个宇航员以一定速度飘向太空深处。
因为太空中没有其他外力拦住他,所以他就只能遵守惯性定律“懒”下去,一直以同一速度飘走(虽然他是如此地不愿意)。
这也说明:没有力,宇航员照样可以运动,力的确不是维持物体运动的原因。
那么,力的作用到底是什么呢?伽利略在后半句里说了:力是改变物体运动状态的原因。
也就是说,虽然运动本身不需要力来维持,但是,如果想改变运动状态,比如宇航员不想飘向太空深处,想回到飞船,这就需要一个外力来拉一把。
好,知道力可以改变物体的运动状态之后,我给你一定的力,你的速度能改变多少呢?想要把这个账定量地算清楚,我们就需要牛顿第二定律。
牛顿第二定律怎么算呢?首先,既然力可以改变物体的速度,那首先就得找一个物理量来描述物体速度的变化。
比如,汽车现在的速度是 2m/s,1s 后变成了 4m/s,那它的速度就在 1s 之内变化了(4–2)m/s=2m/s。
为什么汽车的速度会变化呢?当然是发动机的牵引力让汽车的速度发生了改变,换成马车就是马的拉力让车的速度改变了。
既然速度发生了改变,那肯定就有什么力作用在它身上。
那么,力的大小跟速度的变化有什么关系呢?是力越大,速度的变化就越大吗?乍一看好像没问题。
牛顿力学的重要意义在于哪些方面

牛顿力学的重要意义在于哪些方面引言牛顿力学是物理学的基石之一,由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪提出。
它描述了物体运动的规律和导致运动的力量,为我们理解和预测物体的运动提供了重要的工具和框架。
本文将探讨牛顿力学在科学、工程和日常生活中的重要意义。
理论基础牛顿力学建立在三条基本定律之上:1.第一定律:惯性定律,物体将保持静止或匀速直线运动,除非有外力作用于它。
2.第二定律:加速度等于作用在物体上的力与物体质量的比值。
3.第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反且作用在不同物体上。
这些定律提供了描述物体运动和作用力之间关系的理论基础,使得我们能够定量地研究和预测物体的运动。
科学意义牛顿力学在科学研究中扮演了重要的角色,其影响可见于以下几个方面:宇宙运动牛顿力学奠定了天体力学的基础,使我们能够理解和解释天体之间的相互运动。
基于牛顿定律,我们可以计算行星和恒星之间的引力作用,解释潮汐现象,并预测彗星的轨迹等。
其中著名的开普勒定律正是建立在牛顿力学的基础上。
机械工程牛顿力学为机械工程提供了可靠的设计原则。
通过研究力和运动的关系,我们可以设计出能够稳定运动的机械系统,例如汽车、电梯和机器人等。
牛顿力学帮助工程师计算物体受力、承受压力和设计刚性结构,确保构建出安全可靠的工程设施和机械装置。
球类运动在球类运动中,牛顿力学广泛应用于击球运动的分析和预测。
例如,通过研究击球的力量和击球角度,我们可以预测球的轨迹和落点。
这一原理在高尔夫、网球、棒球等各种球类运动中起着至关重要的作用,提高了运动员的技术水平和比赛的竞争性。
日常生活中的应用除了科学和工程领域,牛顿力学在日常生活中也有众多应用:交通运输牛顿力学帮助我们理解和优化交通运输系统。
对于车辆行驶的力学原理的研究,有助于我们制定合理的交通规则和设计更有效的交通信号系统。
此外,利用牛顿力学的概念,我们能更好地预测车辆的碰撞及其后果,提高交通安全。
运动训练在运动训练中,牛顿力学提供了许多优化训练效果的重要原则。
牛顿三大定律的发展与原理

牛顿三大定律的发展与原理1. 引言牛顿三大定律就像是物理学的基础大石头,把我们的世界支撑得稳稳当当的。
今天,我们就一起来探究这些定律的由来和它们背后的神奇原理,看看它们如何影响我们周围的每一件事。
2. 第一运动定律:惯性定律2.1 定律概述牛顿的第一定律,也叫惯性定律,简直是大自然的“懒人法则”。
它说的是:一个物体要么保持静止,要么保持匀速直线运动,除非外力作用。
换句话说,就是物体在没啥外力干扰的情况下,基本上会一动不动。
就像你在沙发上躺着,不用特别的原因,你不会主动去站起来。
2.2 生活中的例子想象一下,你在车里,车突然刹车了,你的身体就会往前倾。
这个现象就是惯性的体现。
车停了,但你还想继续前进,因为惯性在作怪。
惯性就是这么“固执”,不轻易改变。
3. 第二运动定律:加速度定律3.1 定律概述第二定律说的是:一个物体的加速度与它所受的外力成正比,与物体的质量成反比。
简单点说,就是你推得越用力,物体加速得越快;物体越重,加速得越慢。
公式上就是F=ma,其中F 是力,m 是质量,a 是加速度。
想要推动一辆车子,你得使出全身力气,结果也能看得见的变化。
3.2 生活中的例子比如,你在沙滩上推一辆小车和推一辆大卡车。
你肯定会发现,推小车更轻松,而大卡车就像个“石头”一样,不容易动。
这就是因为小车的质量小,加速起来轻松得多。
4. 第三运动定律:作用与反作用定律4.1 定律概述牛顿的第三定律也可以叫做“你打我一下,我还你两下”。
这个定律告诉我们:每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。
也就是说,如果你推一个东西,它也会推你,而且推的力度一样。
就像你踢足球,脚的力度和球飞出去的力度是一样的,只是方向相反。
4.2 生活中的例子你在滑冰的时候,每次你推地面,你就会往后滑。
这就是因为你对地面施加了一个力,地面也以相同的力度反推你,这样你才会滑起来。
5. 结论牛顿三大定律就像是我们生活中的小帮手,帮助我们理解了自然界的一些基本规则。
牛顿三定律的概念及意义

牛顿三定律的概念及意义牛顿三定律,被誉为物理学中的基石,由伟大的科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
这些定律不仅具有深刻的理论意义,而且在日常生活和工程实践中有着广泛的应用。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,揭示了物体在无外力作用下的运动状态。
它告诉我们,一个物体如果没有受到外力的作用,将保持匀速直线运动或者静止状态。
这个定律中蕴含的“惯性”概念,是我们理解物体运动状态的关键。
惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质,它使得物体在不受外力时,能够保持匀速直线运动或静止状态。
这一定律不仅帮助我们理解了许多日常生活中的现象,如汽车在没有外力作用时为何能够保持匀速行驶,也为我们揭示了力的本质——力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第二定律,即F=ma,是描述物体受力与加速度之间关系的定律。
它告诉我们,一个物体所受的力与其质量成正比,与其加速度也成正比。
这个定律不仅揭示了力的作用效果,即力可以使物体产生加速度,还为我们提供了计算加速度的方法。
在日常生活和工程实践中,我们可以利用这个定律来计算物体的加速度,如汽车加速时的速度变化,或者火箭发射时的推力等。
此外,这个定律还为我们理解了许多复杂的物理现象提供了基础,如摆的运动、弹簧的振动等。
牛顿第三定律,即作用力和反作用力定律,揭示了力的本质——力是物体间的相互作用。
它告诉我们,当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体施加的反作用力。
这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
这个定律不仅帮助我们理解了物体间的相互作用,如人走路时脚对地面的压力和地面对脚的反作用力,还为我们解决了许多实际问题提供了依据。
例如,在航空航天领域,飞机起飞和降落时需要克服重力的作用,而飞机翅膀产生的升力就是通过反作用力实现的。
此外,在机械工程中,我们也需要利用这个定律来设计机构和设备,确保它们能够正常工作并承受外力。
牛顿三定律是物理学中的基石,它们为我们理解物体运动和力的本质提供了基础。
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绥化学院毕业论文牛顿运动定律的建立及其意义姓名学号 *********专业物理学年级2008级指导教师崔金玉副教授Suihua University Graduation PaperEstablishment and its significance of Newtonian sports lawStudent nameStudent number 200851326Major Applied chemistrySupervising teacher CuijinyuSuihua University摘要本文概括的介绍了牛顿运动定律的建立过程及其重要物理意义。
文章首先通过对十七世纪的科学发现进行回顾,分别对牛顿三大定律的建立过程进行阐述。
之后总结了十七世纪以来的物理研究及发现,对牛顿运动定律的意义进行了归纳。
最后对牛顿运动定律的本质进行了概括。
本文不仅对牛顿牛顿运动定律进行了文字阐述,还附加了一些例题及图片说明,使读者更容易理解牛顿运动定律的意义。
在文章的最后部分,本文还举例说明了牛顿运动定律在现实中的应用,充分说了牛顿运动定律的意义。
关键词:牛顿运动定律;建立过程;物理意义AbstractThe paper introduces the establishing process of Newtonian sports law and its physical meaning. Firstly, through to the seventeenth Century scientific findings were retrospectively reviewed, respectively, to the Newtonian three law establishment process are expounded. After summing up since seventeenth Century on the physics research and discovery, of Newton's laws of motion sense are summarized. At the end of Newtonian sports law essence summarized.This paper not only for the Newtonian laws of motion for text elaboration, has also added some examples and explanation, making it easy for readers to understand the significance of Newtonian sports law. In the last part of the thesis, this paper also illustrates the Newtons laws of motion in the real application, fully said the significance of Newtonian sports law.Key word: Newtons laws of motion; Building process; The meaning of physical目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)前言 (1)第1章牛顿运动定律的建立过程 (2)第1节惯性概念的建立 (2)第2节力与运动关系的思想发展 (3)第3节牛顿第三运动定律的发现过程 (4)第4节小结 (4)第2章牛顿运动定律 (6)第1节牛顿第一定律 (6)第2节牛顿第二定律 (7)第3节牛顿第三定律 (8)第3章牛顿运动定律的意义 (9)结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)前言牛顿在《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石,他还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分,被誉为人类历史上最伟大的科学家之一。
因为牛顿,经典力学又名为“牛顿力学”,而力的单位也叫做“牛顿”,另外,以牛顿命名的数学和科学术语还有“牛顿方程”、“牛顿-莱布尼茨公式”、“牛顿法”、“高斯-牛顿最小二乘法”、“牛顿环”、“非牛顿流体”等。
艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家,同时也是物理学家、数学家和哲学家。
他在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。
这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”,由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础。
牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜,开启工业革命的大门。
牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂,成为在此长眠的第一个科学家。
作为经典物理学的奠基人,牛顿为物理学做出了巨大的贡献,没有他,就没有其他人的成就。
牛顿运动定律不仅为他以后的成就奠定了基础也为别人铺平了道路。
牛顿运动定律的建立是物理学的一个重要的里程碑,我们应该熟练的掌握并运用。
第1章牛顿运动定律的建立过程经典物理学以牛顿力学为基础,牛顿力学以牛顿三大运动定律为核心。
牛顿是怎么发现的牛顿三大运动定律,本文将对此作出解释。
第1节惯性概念的建立物理学发展史上,关于运动的研究起始于探讨必然的运动规律,然后转变为探索自然的运动,在这样的追求和探索过程中,通过实验和观察,逐渐归纳出物质运动的规律。
从公元前开始许多的科学家就着手研究并提出自己的物质观和运动观。
泰勒斯学派代表人物阿纳克萨哥拉提出提出宇宙万物起源于“单子”的必然的漩涡运动。
古原子理论奠基人留基伯和德谟克利特认为宇宙万物起源于原子在虚空中的必然的漩涡运动,但是在他们之后的伊壁鸠鲁提出了比他们的研究成果更深刻的理论,他认为除了原子的必然的漩涡运动之外,还存在一种偶然的偏斜运动。
[1]康德在《宇宙发展史概论》中提出原子的偶然偏斜运动的原因是斥力。
伊壁鸠鲁认为:“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与他们冲撞时,,它们一定以相等的速度运动”这句话说明原子在虚空中没有受到阻碍(即不受阻力)的情况下,只要没有外界干扰,那么它们会一直等速匀速下去,这实际上就是原子的惯性思想。
这说明了惯性概念开始萌芽了。
亚里士多德在《物理学》一书中把一切运动分为两种:第一种是自然运动,第二种是强制运动。
亚里士多德还对自然运动进行了定义,称被自身推动的运动者是自然地运动的。
物理学史上第一个用严格的科学论证提出惯性律的科学家伽利略在《运动论》手稿中反驳亚里士多德的这种定义,他认为水平面上的物体运动就不具有这种性质,并初步提出惯性概念的想法。
他在《关于两种种新科学的对话》中,通过一个理想实验确实论证了水平面上的直线运动是惯性运动。
他用理想实验进行论证的原因是,现实中的水平直线运动都是有阻力的,只能近似地而不可能无阻力地进行这种实验。
之后的开普勒在研究天体运动规律的时候发现了惯性在天体运动中的作用,他在《行星的原因》认为惯性是一种与重量类似的东西,天体没有它就不会有有一种力量使它们从所在的地方运动。
他还认为所有的物质必须有惯性,只有惯性才能说明运动的差异。
他是从物质惯性质量去理解物质的惯性,但从惯性是物质内在属性的观点所做的发展,却遭到笛卡尔和伽桑狄的反对。
笛卡尔在《哲学原理》中不承认物质之内存在什么属性,而认为客观存在的只有广延,物质或物体不过是一种广延罢了,物质的本质就是广延的。
伽利略、开普勒等人的这些惯性运动概念对牛顿后来的思想都产生了不同程度的影响,而伽利略和笛卡尔的起的影响最大。
但是发现了惯性定律并不代表发现了第一运动定律,牛顿在总结研究前人的研究成果的基础上研究惯性运动及其本质,提出惯性是由物体内在的属性——惯性力或质量决定的,在《自然哲学的数学原理》中提出了著名的牛顿运动第一定律。
第2节力与运动关系的思想发展力与运动的关系一直是物理学研究的基础,而力与机械运动变化的关系是近代物理学学前期发展的基本课题。
从古希腊到牛顿时代,能够沿思辨——定性——定量的顺序进行发展并可用系统的科学实验研究的,只力与机械运动的关系。
[2]古代原子论者伊壁鸠鲁提出思辨的运动观:他说原子运动和变化的原因有三种,一种是由重量引起的向下运动,另一种是由冲撞引起的向上或侧向运动,再一种是原子下落过程中因某种原因出现饿偶然偏斜运动。
他把作用力与速度的变化联系起来。
亚里士多德的的运动观是以作用力和速度比例为特征的,他没有也不可能认识到作用力与速度成比例。
近代物理学起源于批判亚里士多德的运动观,特别是从批判重量与速度成比例关系开始,1590年伽利略做了著名的比萨斜塔实验以雄辩的事实批判了亚里士多德的运动观。
通过实验数据推出自由落下的路程与时间的平方成比例。
从而提出了加速度的概念,发现力与加速度的比例关系,导致落体定律和抛射体运动规律的发现。
笛卡尔在力与加速度关系方面对牛顿有着不可低估的影响。
其一在分析圆周运动和离心力概念上笛卡尔认为圆周运动的物体同时有两种运动倾向,即径向的和切向的。
其二在关于物体碰撞及其规律上,笛卡尔认为,一动体和一定体碰撞,后者的阻力能超过前者的动力,如果二者是软的,动体会变成静止的,如果他们都是硬的,会无运动损失地被反射回去。
此外如果动体的动力大于定体的阻力,二者会一起向前运动,其变化是前后的运动是守恒的。
他由此推广到宇宙范围,认为宇宙中的总动量是不受物体碰撞影响的。
这其实就是弹性碰撞和非弹性碰撞规律及动量守恒定律的雏形。
牛顿在1665年左右,过研究惯性运动的变化与作用力的关系开始注意运动第二定律。
牛顿将保持和打破物体的惯性运动状态的力看作本原的观点,定义力并将力分成外力和内在固有的惯性力两种,这对科学的发展产生了深远的影响。
为例得出适合水平运动和落体运动两种情况的普遍的运动第二定律,牛顿通过磁力作用证明了惯性质量和引力质量等效,从而得出普遍的运动第二定律及其表达式。
第3节牛顿第三运动定律的发现过程牛顿运动第一定律和运动第二定律是关于物体惯性运动和打破惯性运动的定律,但对于一个物体系来说,必然存在作用和反作用或运动传递的问题。
笛卡尔从运动变化的观点和莱布尼茨从活力的观点,分别研究过物体碰撞前后运动量的传递和守恒关系。
而牛顿却从力的观点研究了物体碰撞过程中相互作用的关系。
他早在665——1666年间就认识到二刚体相互碰撞的瞬间,彼此以相等的最大压力或作用力与反作用力相互作用,这标志着运动第三定律已经萌芽。
牛顿后来用图形研究作用力和反作用力是否相等并在同一直线上,终发现了运动第三定律。
牛顿从研究惯性运动时起至最后提出运动三定律,并把这三定律看作一个整体并作为动力学的主要基础对人类科学的发展产生了划时代的影响。