牛頓三定律包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律。
1. 牛頓第一定律,又稱慣性定律,內(nèi)容是物體在不受外力作用時(shí),總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它的含義有兩層:首先,牛頓第一定律是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)的,是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在理想條件下的表現(xiàn)。其次,牛頓第一定律揭示了物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)——慣性。
2. 牛頓第二定律,內(nèi)容是物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。它表明:物體的質(zhì)量預(yù)先選定,不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化;合外力決定著加速度的大小和方向。
3. 牛頓第三定律,內(nèi)容是兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。它表明:作用力和反作用力具有同時(shí)性、相互性、等值性和異體性。
總的來(lái)說(shuō),牛頓三定律是經(jīng)典力學(xué)的重要組成部分,為近代物理學(xué)和力學(xué)的研究提供了基礎(chǔ)理論。
牛頓三定律包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律。
1. 牛頓第一定律,又稱慣性定律,說(shuō)明物體具有保持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。這意味著一個(gè)物體在沒(méi)有外力作用的情況下,會(huì)保持其原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2. 牛頓第二定律,描述了物體受力后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,指出物體的加速度與其所受的力成正比,與其質(zhì)量成反比。
3. 牛頓第三定律,說(shuō)明物體之間的相互作用,每一個(gè)作用力都有一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力。
例題:
問(wèn)題:一物體在水平地面上以某一速度勻速運(yùn)動(dòng),突然受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒定外力F的作用,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,物體停下來(lái)。求這個(gè)力F對(duì)物體所做的功。
分析:
1. 根據(jù)牛頓第一定律,物體在受到外力作用后會(huì)改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在這個(gè)問(wèn)題中,物體受到恒定外力F的作用而停下來(lái)。
2. 根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度與其所受的力成正比。在這個(gè)問(wèn)題中,物體的加速度與F成正比。
解答:
根據(jù)題意,物體在恒力F的作用下運(yùn)動(dòng)了一段距離,最終停下來(lái)。由于物體做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以物體的初速度等于末速度。根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,可得到物體的位移為:
s = vt + at2/2
其中a是物體的加速度,由F產(chǎn)生。將a=F/m帶入上式可得:
s = vt + Ft2/(2m)
由于物體最終停下來(lái),所以位移的大小等于物體的末速度乘以時(shí)間t。因此,我們有:
W = Fs = F(vt + Ft2/(2m)) = F2t2/2m