牛顿三大定律总结
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牛顿三大定律总结
三大经典定律总结
第一定律
牛顿第一定律表明,存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。换句话说,从某些参考系观察,假若施加于物体的净外力为零,则物体的运动速度为恒定的,包括大小与方向。以方程式表达,
其中,是第个外力,是速度,是时间。
根据这定律,
?
? 静止的物体会保持静止,直到有净外力施加于这物体为止。 运动中的物体,若不受外力或受到的净外力为零,则其速度的大小与方向(注意:
速度是一个向量)都不会改变,直到施加于这物体的净外力不为零为止。
惯性定义为,在第一定律中,物体具有保持原来运动状态的性质。满足第一定律的参考系,称为惯性参考系。
第二定律
牛顿第二定律表明,物体的加速度与施加的净外力成正比,与物体的质量成反比,方向与净外力方向相同。这定律又称为「加速度定律」。以方程式表达,
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;
其中,是净外力,是所有施加于物体的力的向量和,
翻版必究 是质量,是加速度。
三大经典定律总结
而数学上,牛顿第二定律通常表达为: ; 这里实际上定义了质量为净外力与加速度的比率。这样定义的质量称为物体的惯性质量,是物体的固有属性,与外力无关。这样在数量上,施加于物体的净外力等于物体质量与加速度的乘积。国际
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制中,将力的单位定义为使得单位质量的物体得到单位加速度的所需,这与惯性质量的定义兼容。 具体来说,力、加速度、质量的单位分别规定为牛顿(N)、公尺每二次方秒(m/s2),公斤(kg)。施加1牛顿的力于质量为1公斤的物体,可以使此物体的加速度为1m/s2。也就是说,
。
净外力只能造成物体朝着同方向的加速度运动。假定物体的质量、初始速度与初始位置为已知量,则从施加于物体的净外力,可以应用第二定律计算出物体的运动轨迹。这是一个非常有用的方法。
净外力与加速度都是向量,这向量方程式实际是由三个纯量方程式组成的。采用直角坐标系,这三个纯量方程式分别为
、
、
;
其中,是的分量,是的分量。
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三大经典定律总结
净外力在每个坐标轴方向上的分量只能影响加速度在那个坐标轴方向上的分量,不能影响加速度的其它分量,而加速度对于每个轴的分量也只能被净外力对于那个轴的分量影响,不能被净外力的其它分量影响。
假设施加于物体的净外力为零,则加速度为零,速度为常数。由于动量是质量与速度的乘积,这意味着动量守恒:当施加于物体的净外力为零时,物体的动量是常数。
第三定律
牛顿第三定律表明,当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。以方程式表达, ; 其中,是物体B施加于物体A的力,是物体A施加于物体B的力。
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三大经典定律总结
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