牛顿四大定律是哪些?

2024-05-17 22:38

1. 牛顿四大定律是哪些?

好像只有三大定律   
牛顿第一定律(惯性定律)
内容
  表述一:任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时(Fnet=0),总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。   表述二:当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状态。   即:质量是惯性大小的量度。   惯性大小只与质量有关,与速度和接触面的粗糙程度无关。   质量越大,克服惯性做功越大;质量越小,克服惯性做功越小。
编辑本段牛顿第二运动定律
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 (单位:N(牛)或者千克米每二次方秒)   牛顿发表的原始公式:F=d(mv)/dt(见 自然哲学之数学原理)   动量为p的物体,在合外力为F的作用下,其动量随时间的变化率等于作用于物体的合外力。   用通俗一点的话来说,就是以t为自变量,p为因变量的函数的导数,就是该点所受的合外力。   即: F=dp/dt=d(mv)/dt (d不是 delta(△),而是微分的意思。但是在中学学习的一般问题中,两者可以不做区别)   而当物体低速运动,速度远低于光速时,物体的质量为不依赖于速度的常量,所以有   F=m(dv/dt)=ma   这也叫动量定理。在相对论中F=ma是不成立的,因为质量随速度改变,而F=d(mv)/dt依然使用。   由实验可得在加速度一定的情况下F∝m,在质量一定的情况下F∝a   (只有当F以N,m以kg,a以m/s^2为单位时,F合=ma 成立)   几点说明:   第二定律
  (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为正方向。   (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,可将物体所受各力正交分解,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。
牛顿第二定律的六个性质
  (1)因果性:力是产生加速度的原因。   (2)同体性:F合、m、a对应于同一物体。   (3)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。   (4)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。   (5)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。   (6)独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。
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。
编辑本段牛顿第三运动定律
内容
  两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。(详见牛顿第三运动定律)
表达式
  F=-F'   第三定律
  (F表示作用力,F'表示反作用力,负号表示反作用力F'与作用力F的方向相反)
说明
  要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
注意
  1.   ①力的作用是相互的。同时出现,同时消失。   ②相互作用力一定是相同性质的力   ③作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。   ④作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同   ⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力   2.相互作用力和平衡力的区别   ①相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且在同一直线上的力;两个力的性质是相同的。   ②平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相同、方向相反,并且作用在同一直线上。两个力的性质可以是不同的。   ③相互平衡的两个力可以单独存在,但相互作用力同时存在,同时消失   例如:物体放在桌子上,对于物体所受重力与支持力,二者属于平衡力,将物体拿走后支持力消失,而重力依然存在.   而物体在桌子上,物体所受的支持力与桌面所受的压力,二者为一对作用力与反作用力.物体拿走后,二者都消失.
编辑本段牛顿运动定律适用范围
  实验
  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。   除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。   在这种情况下,牛顿从实验中发现了第三定律。“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗;或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线,彼此作用于对方,并且同时产生,性质相同,这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且,在一定范围内,牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的。   但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展,19世纪发现了电与磁之间的联系,建立了电场、磁场的概念;除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外,发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用;运动电荷又将激发磁场,因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上,麦克斯韦(1831-1879)在1855~1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论,发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度(光速c)来传递的,后来为电磁波的发现所证实。   物理学的深入发展,暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向,静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用,因而牛顿第三定律仍适用的话,那么,对于运动电荷之间的相互作用,牛顿第三定律就不适用了。如图所示,运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷A的力为 (并不沿AB的连线),而运动电荷A的磁场在此刻对B电荷却无作用力(图中未表示它们之间的库仑力)。由此可见,作用力在此刻不存在反作用力,作用与反作用定律在这里失效了。   实验证明:对于以电磁场为媒介传递的近距作用,总存在着时间的推迟。对于存在推迟效应的相互作用,牛顿第三定律显然是不适用的。实际上,只有对于沿着二物连线方向的作用(称为有心力),并可以不计这种作用传递时间(即可看做直接的超距作用)的场合中,牛顿第三定律才有效。   但是在牛顿力学体系中,与第三定律密切相关的动量守恒定律,却是一个普遍的自然规律。在有电磁相互作用参与的情况下,动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量;从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒,从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。
编辑本段牛顿运动定律创立的伟大意义
  牛顿
  牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础。正如欧几里德的基本定理为现代几何学奠定了基础一样,牛顿三大运动定律为物理科学的建立提供了基本定理。三大定律的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去过去一千年中最杰出的科学巨人。   牛顿
  牛顿算不上是实验者,他喜欢思考问题,像爱因斯坦那样在脑海里做实验。他会长时间专注地想事情,直到得出他需要的答案。用他自己的话说,他会“把问题摆在面前,然后开始等待,一直等到出现第一缕曙光,接着渐渐变得清晰,最后豁然开朗”。   不久,一个问题开始困扰着牛顿:是什么力量导致了运动呢?他集中精力研究伽利略的自由落体定律和开普勒的行星运动规律。他痴迷到了废寝忘食的地步,身体几乎处于崩溃的边缘。   1666年初,牛顿创立了三大运动定律,这些定律为他发明微积分和发现地球引力创造了必不可少的条件。但直到20年后哈雷鼓励牛顿写《自然哲学的数学原理》时,牛顿才公布了他创立的三大定律。   1684年,让·皮卡尔第一次精确地求出了地球的大小和质量。有了这些必要的数字,牛顿就能证明:利用三大运动定律和他的重力方程式可以正确地计算出行星运动的真实轨道。即使有了确凿的数学证据,牛顿也只是在哈雷的请求和说服下于1687年发表了《自然哲学的数学原理》,发表这本书最主要的原因是罗伯特·胡克声称(错误地声称),他自己已经发现了运动的普遍规律。《自然哲学的数学原理》成为科学史上备受推崇和人们经常使用的出版物。
编辑本段牛顿运动定律与守恒定律的关系
  在现代物理学中,动量守恒定律、能量守恒定律与角动量守恒定律相比牛顿定律更为普遍适用,它们既应用于光,也应用于物质;既应用于经典物理学,也应用于非经典物理学。   它们的陈述都非常简单:“动量、能量、角动量既不可能凭空创造也不可能凭空消失”。   因为力是动量的时间衍生物,因此力这个概念显得有些多余,是从属于守恒定律的。力的概念也不能应用于基础理论,如量子力学、量子电动力学、广义相对论中。标准模型解释了三种基本力(强力、弱力和电磁力)是如何从规范场中起源并通过虚粒子转换的。其他的力例如重力与费米简并压力也可以从动量守恒中引出。

牛顿四大定律是哪些?

2. 牛顿四大定律

四大定律包括牛顿三大运动定律和万有引力定律
牛顿第一定律又叫惯性定律,它说任何一个物体在不受外力或者所受外力的和为零的时候,都将保持静止或者匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第二定律说力不是维持物体运动的原因,而是让物体产生加速度的原因,写成数学表达式就是F=ma(F是力,a是加速度,m就是物体的惯性质量)。
牛顿第三定律说作用力和反作用力大小相等方向相反。

3. 牛顿四大定律是什么?

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。
(又叫做惯性定律)
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。
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为正方向。
(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,可将物体所受各力正交分解,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=max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:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
表达式:F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
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. 所谓牛顿第四定律的说法源于巴菲特。
巴菲特认为牛顿力学原理在股市里都派得上用场,但是,金融市场因为风险特别高,必须再加上第四定律才算完美。他认为在股市里进出太频繁会降低收益,必须长线持股才能获得大利。这是他的操作风格。 也就是说动愈多,收获愈少。与其追高价,不如等待低价;与其追套,不如不买。空仓比追高买入、糊涂买入更理智一些,最起码空仓没有风险。而追高就是买套,有时不作为反而是最好的作为。 这个不是什么正儿八经的科学定律,只是一种比喻而已。

牛顿四大定律是什么?

4. 牛顿的三大定律分别是什么

《牛顿三大定律》---让我来教你

5. 牛顿的三大定律是什么?

定律Ⅰ 每个物体都要继续保持它的静止状态和匀速直线运动状态,除非由于所加的外力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律。物体所以保持其运动状态不变是由于它的惯性所致,所以这条定律又叫做惯性定律。在第二章中我们曾说过,伽利略也曾得出:物体不受外力时将保持其匀速直线运动状态不变,或者说,匀速直线运动是物体的“天然运动”。但同时伽利略还认为匀速圆周运动也是物体的“天然运动”。静止和运动都是相对的。牛顿也曾指出:“像大家所知道的,运动和静止只有相对的区别;那些通常被看作静止的物体,并不总是真正静止的。”定律Ⅱ 运动的变化与外加的动力成正比,并且发生在该力的作用线方向上。这就是牛顿第二定律。参照《原理》中其他的说明可知,此处“运动”的意思应该就是指动量,而“运动的变化”实际上应该是“动量对时间的变化率”。用现代的语言,牛顿第二定律通常表述为:“物体的动量的变化率与它所受的外力成正比,方向与外力的方向相同。”以p表示物体的动量,△p表示在△t时间内动量的增量,则△p/△t就表示在单位时间内动量的增量,即动量的变化率。再以F表示物体所受的外力,则上述定律Ⅱ可用下述公式表示,把它改成等式,有式中k是比例常数。当力和动量以及时间选用适当的单位时,可以使k=1。这样上式就可简写为按前述定义Ⅱ,p=mv,在牛顿看来,一个物体的质量m是不会改变的(在牛顿时代以及其后的两个世纪中,实验证明也的确如此)。因此,(2)式又可写成再根据伽利略的加速概念,△v/△t就是物体的加速度a。因而上式又可写成F=ma(3)这就是现今一般教科书中常见的牛顿第二定律的数学表达式。用文字说明,就是:一个物体所受的外力等于它的质量和加速度的乘积。由(3)式可得此式说明,对于质量不同的物体,在同样的外力作用下,所产生的加速度和质量成反比,质量大的加速度小。加速度小表示该物体比较难改变其速度,或者从反面说,表示该物体保持其原有运动状态的固有属性——惯性比较顽强。因此,可以说,质量大的物体的惯性就大。这就定量地说明了在前述定义Ⅲ中牛顿所阐述的质量和惯性的关系。利用(3)式或(2)式进行数学运算时,必须对力、质量和加速度采用配套的单位,以使得(1)式中的k=1。在现今通用的国际单位制中,质量是用“千克”做单位,加速度是用“米/秒2”做单位,力的相应的单位是“千克·米/秒2”,也叫“牛顿”。1牛顿是这样大的一个力,在它的作用下,质量是1千克的物体产生1米/秒2的加速度。这样,要使300千克的车辆产生0.5/秒2的加速度,根据(3)式,所需的外力就应该是F=ma=300×0.5=150(牛顿)关于力和加速度的关系,牛顿还以推论的形式作了补充说明。在运动定律之后有两个推论是这样写的:推论Ⅰ 一个物体同时受两个力的作用时,将沿着一个平行四边形的对角线运动,所用的时间和两个力单独作用时物体分别沿着两边运动的时间相同。推论Ⅱ 这就说明了任何一个直接的力AD可以由两个互成角度的力AC和AB合成,反过来,任何一个直接的力AD也可以分解成两个互成角度的力AC和AB。这种合成和分解在力学上已充分地肯定了。这两个推论清楚地说明了力的独立作用原理(现代的说法是:几个力同时作用在一个物体上时,每个力都各自产生自己的加速度,好像其他力不存在时一样。这时物体运动的加速度是各个力所产生的加速度的合成)和力的合成和分解的平行四边形法则。在这个基础上,牛顿第二定律就可应用于一个物体同时受几个力作用的情况。这种情况下,(3)式的形式保持不变,其中F应理解为物体所受的几个力的合力,而a是物体运动的实际(合成)加速度。牛顿第二定律使人们有可能区别重量和质量这两个不同的概念。我们知道,自由落体运动是一种匀加速运动,它的加速度是物体受到重力作用的结果。以g表示重力加速度,以m表示物体的质量,以p表示物体所受的重力,根据上面(3)式,就应该有p=mg(4)重力又叫重量,上式就表明了一个物体的重量和它的质量的关系。从伽利略开始,人们已经确认了轻重不同的物体是同时下落的,因而在地球上同一地点,所有物体的重力加速度都相同。上式中的g就是一个常数。因此,根据(4)式,就可知道,对不同的物体来说,它的重量和质量是成正比的。(4)式中重量和质量是作为两个不同的物理量出现的。正是牛顿首先把重量和质量在概念上清晰严格地区分开的。在他以前人们实际上只有重量的概念。牛顿通过研究物体的运动而认识到,物体的质量是和重量不同的另一个概念。质量反应物体惯性的大小,没有什么方向;而重量是一种力,方向总是向下的。一个物体的质量和它在地球上的位置无关,而它的重量则随所处地点的不同而有明显的改变。停在地上的一辆车子,它受的重力已被地面对它的支持力平衡而对它自己的运动不起作用了。但要沿水平方向推动车子,还需要用力以克服其惯性,这就是物体的质量这个属性在起作用。 定律Ⅲ 对每一个作用力总存在一个相等的而且方向相反的反作用力;或者说两个物体彼此施加的相互作用力总是相等的,并各指向对方。这就是牛顿第三定律,也叫做反作用定律。牛顿用十分通俗的例子说明这条定律的意义:“拉引或推压另一个物体的物体,一定也要被另一个物体拉引或推压;你用手指推压一块石头时,手指也被石头所推压。如果一匹马拉一块拴在绳子上的石块,则它也会被相等的力拉向石块……”。除了这种直观地解说以外,牛顿还特别指出了由于这条规律的作用,两个物体相碰时,它们的运动都将发生变化:“如果一个物体撞到另一个物体上,并且由于它的力的作用而改变了后者的运动,那么这物体的运动也将(由于相互的压力相等)发生一个相等而方向相反的变化。”他还着重指出,这里所谓的变化,并不是物体的速度的变化,而是物体的动量的变化。牛顿正是根据观察这种两个物体相碰时的动量变化来验证第三定律的。为此他做了两个单摆摆球相撞的实验。他发现不论两球是硬还是软,即不管两球的弹性如何,它们直接相碰时,总是在相反的方向上产生相等的动量变化。根据这个事实,“所以,作用反作用总是相等的。”

牛顿的三大定律是什么?

6. 牛顿的五大定律是什么

牛顿只有三大定律,分别是:
 
 牛顿第一定律:也叫惯性定律,任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
 
 牛顿第二定律:也叫加速度定律,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。第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
 
 牛顿第三定律:也叫作用力和反作用力定律,两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。

7. 什么是牛顿第四定律?


什么是牛顿第四定律?

8. 牛顿的三大定律是什么?

第一定律: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。
第二定律: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。
第三定律: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。
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