2、公式:F合=ma
牛頓原始公式:F=Δ(mv)/Δt(參見牛頓的《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》)。 即力與物體動(dòng)量的變化率成正比,也稱為動(dòng)量定理。 在相對(duì)論中,F(xiàn)=ma 并不成立,因?yàn)橘|(zhì)量隨速度變化,但仍使用 F=Δ(mv)/Δt。
3. 一些注意事項(xiàng):
(1) 牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用定律。 力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、變化和消失。
(2) F=ma 是矢量方程。 應(yīng)用時(shí)應(yīng)指定正方向。 任何與正方向相同的力或加速度取正值,否則取負(fù)值。 一般來說,加速度的方向是相反的方向。
(3)根據(jù)力獨(dú)立作用原理牛頓第二定律所有公式,用牛頓第二定律處理物體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),可以將物體所受的力正交分解,牛頓第二定律可應(yīng)用為兩個(gè)相互垂直的方向。 兩個(gè)定律的分量形式為:Fx=max,F(xiàn)y=may 方程組。
4.牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì):
(1)因果關(guān)系:力是加速度的原因。
(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物體的加速度方向由物體所受的合外力的方向決定。 牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式ΣF=ma中,等號(hào)不僅表示左右兩邊的值相等,而且還表示方向一致牛頓第二定律所有公式,即加速度的方向物體的方向與合外力的方向相同。
(3)瞬時(shí)性:當(dāng)物體(質(zhì)量恒定)上的外力突然變化時(shí),該力所決定的加速度的大小和方向也會(huì)同時(shí)突然變化; 當(dāng)總外力為零時(shí),加速度同時(shí)為零,且加速度與 合外力保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 牛頓第二定律是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)定律,表示力的瞬時(shí)作用。
(4)本質(zhì)上的相對(duì)論:世界上存在一個(gè)坐標(biāo)系。 在這個(gè)坐標(biāo)系中,當(dāng)沒有力時(shí),物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。 這樣的坐標(biāo)系稱為慣性參考系。 地面和相對(duì)于地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以視為慣性參考系。 牛頓定律僅在慣性參考系中成立。
(5)獨(dú)立性:作用在物體上的每個(gè)力都可以獨(dú)立地產(chǎn)生加速度。 各力產(chǎn)生的加速度的矢量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。
(6)同一性:a和F對(duì)應(yīng)同一對(duì)象的某種狀態(tài)。