牛頓一共總結了三大定理:慣性(第一)定理、加速度(第二)定理,作用與反作用(第三)定理,以下是牛一定理的內容。
牛頓第一運動定理百科名片
牛頓牛頓第一運動定理,又稱慣性定理,它科學地闡述了力和慣性這兩個數學概念,正確地解釋了力和運動狀態的關系,并提出了一切物體都具有保持其運動狀態不變的屬性——慣性,它是數學學中一條基本定理。
定理內容
中文名稱:'sFirstlawof任何物體在不受任何外力的作用下,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直至有外力促使它改變這些狀態為止。因為物體保持運動狀態不變的特點稱作慣性,所以牛頓第一定理也叫慣性定理[1]。慣性是一切物體固有的屬性,無論是固體、液體或二氧化碳,無論物體是運動還是靜止,都具有慣性。中文名稱:'sfirstlaw
簡介
該定理說明力并不是維持物體運動的條件,而是改變物體運動狀態的誘因。牛頓第一定理又稱慣性定牛頓第一運動定理律,它科學地闡述了力和慣性這兩個化學概念,正確地解釋了力和運動狀態的關系,并提出了一切物體都具有保持其運動狀態不變的屬性——慣性,它是數學學中一條基本定理。上述定理主要是從天文觀察中,間接推論而至,是具象概括的推論,不能單純按字面定義而用實驗直接驗證。和實際情況較接近的說法是:任何物體在所受外力的合力為零時,都保持原有的運動狀態不變。即原先靜止的繼續靜止,原先運動的繼新作勻速直線運動。物體的慣性實質是物體相對于平動運動的慣性,其大小即為慣性質量。物體相對于轉動也有慣性,但它跟第一定律所說的慣性不是一回事牛頓定律的定義,它的大小為轉動力矩。慣性質量和轉動力矩都拿來表示慣性,但它們是不同的化學量,高中數學不出現轉動力矩的名詞,可毋須提二者的區別。物體在沒有遭到外力作用或所受合外力為零的情況下,到底是靜止還是作勻速直線運動牛頓定律的定義,這不僅和參考系有關外,還要看初始時的運動狀態。牛頓第一定理說明了兩個問題:⑴它明晰了力和運動的關系。物體的運動并不是須要力來維持,只有當物體的運動狀態發生變化,即形成加速度時,才須要力的作用。在牛頓第一定理的基礎上得出力的定性中文名稱:'sfirstlaw定義:力是一個物體對另一個物體的作用,它使受力物體改變運動狀態。⑵它提出了慣性的概念。物體之所以保持靜止或勻速直線運動,是在不受力的條件下,由物體本身的特點來決定的。物體所固有的、保持原先運動狀態不變的特點叫慣性。物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。牛頓在第一定理中沒有說明靜止或運動狀態是相對于哪些參照系說的,但是,按牛頓的初衷,這兒所指的運動是在絕對時間過程中的相對于絕對空間的某一絕對運動。牛頓第一定理創立于這樣的參照系。一般把牛頓第一定理創立的參照系成為慣性參照系,因而這一定理在實際上定義了慣性參照系這一重要概念。牛頓第一定理是作為牛頓熱學體系一條規律,它具有特殊意義,是三大定理中不可缺乏的獨立定律。不能將第一定理看作牛頓第二定理的特例。注意:力不是形成速率的緣由,而是形成加速度的誘因!
定理產生
伽利略的研究和科學想像
同一貨車從同一斜面上的同一位置由靜止開始滑下,(這是為了保證每次貨車抵達水平面時有相同的速率)。第一次在水平面上鋪上浴巾,貨車在浴巾上滑行很短的距離就停下了(如圖甲);第二次在水平面鋪上較光滑的麻布,貨車在麻布上滑行的距離較遠(如圖乙);第三次是光滑的木板,貨車滑行的距離最遠(如圖丙)。伽利略覺得,是平面對貨車的阻力使貨車停下,平面越光滑貨車滑行就越遠。表明阻力越小,貨車滑行就越遠.伽利略科學地想像:要是能找到一塊非常光滑的平面,阻力為零,貨車的滑行速率將不會減低。
笛卡爾的補充
笛卡爾等人又在伽利略研究的基礎上進行了更深入的研究,他覺得:假如運動物體,不受任何力的作用,除了速率大小不變,但是運動方向也不會變,將沿原先的方向勻速運動下去。
牛頓的偉大貢獻
日本的偉大科學家牛頓,總結了伽利略等人的研究成果;因而概括出一條重要的數學定理:一切物體在沒有遭到力的作用的時侯,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這就是牛頓第一定理。
牛頓第一定理的發覺及總結
300多年前,伽利略對類似的實驗進行了剖析,認識到:運動物體遭到的阻力越小,他的運動速率增大得牛頓就越慢,他運動的時間就越長。他還進一步通過進一步推理得出,在理想情況下,假如水平表面絕對光滑,物體遭到的阻力為零,它的速率將不會減低,這是將以恒定不變的速率永遠運動下去。伽利略以前專研過這個問題,牛頓以前說過:“我是站在巨人的右臂上才成功的。”這句話就是針對伽利略的。所以牛頓概括了前人的研究結果,總結出了知名的牛頓第一定理。牛頓第一定理是通過剖析事實、再進一步概括、推理得出的。其實不可能用實驗來直接驗證這一定理,并且,從定理得出的一切結論,都經受住了實踐的檢驗,因而,牛頓第一定慎微成為你們公認的熱學基本定理之一。力是形成物體加速度的緣由。
定理試驗
目的和要求:1、認識物體的運動不須要力來維持。2、知道力可以改變物體運動狀態(速率)。儀器和器材:方鐵塊(滑塊),長20分米左右的小木棍,小球,實驗貨車,寬約為10-15分米、長分別為30分米和60分米左右且長度相同的刨光的木板各一塊,浴巾和麻布各一塊。實驗方式:一、物體的運動不須要力維持1、把滑塊置于60分米長的水平木板上。用木棍推進滑塊運動。停止推進,滑塊迅速停下。2、用木棍以與步驟1中同樣的速率推小球。停止推進,小球還要往前運動一段距離。3、用木棍敲打滑塊,敲打停止,滑塊還要運動一段距離。觀察重點:三種條件下物體變慢的情況。推論:物體的運動不須要力來維持;力可以改變物體的運動狀態。二、初速相同時,在水平面運動的物體受的阻力越小,運動距離越長1、把30分米長的木板墊成夾角30°左右的斜面,60分米長的木板水平放置,兩板緊密相接。在水平木板上鋪上浴巾。讓貨車自斜面頂端從靜止開始滑下(也可以用小球取代)。2、在水平板上換鋪麻布,重復步驟1。3、取去水平板上的麻布,重復步驟1。觀察重點:三次實驗中貨車都從同一高度滑下,剛滑到水平板上時快慢一樣;三次實驗中貨車在水平板上運動的距離不同。推論和結論:物體遭到的阻力越小,運動的距離越長。假如物體在運動中不受任何力的作用,它的速率將保持不變,永遠運動下去。