牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容

牛顿第一定律

牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体的作用迫使它改变这种状态为止。

牛顿第一定律也叫惯性定律,它告诉我们“运动并不需要力来维持”。如果物体受到的合外力为 0,那它之前是什么速度,之后就依然是什么速度。

为什么它还有一个名字叫“惯性定律”呢?惯性在英文里跟惰性是同义词(Inertia),就是懒的意思。所以,惯性定律就是说所有的物体都很“懒”,像懒猪一样,都不愿意主动改变自己的运动状态。

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

如果我现在没动,那就一直不动,除非你用力推我;如果我现在有一个速度,那就一直以这个速度前进,除非有力拦着我。

喜欢科幻电影的朋友肯定对这个画面不陌生:一个宇航员在外太空不小心弄断了连接飞船的绳子,然后大家就只能眼睁睁地看着这个宇航员以一定速度飘向太空深处。因为太空中没有其他外力拦住他,所以他就只能遵守惯性定律“懒”下去,一直以同一速度飘走(虽然他是如此地不愿意)。

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

这也说明:没有力,宇航员照样可以运动,力的确不是维持物体运动的原因。那么,力的作用到底是什么呢?伽利略在后半句里说了:力是改变物体运动状态的原因。也就是说,虽然运动本身不需要力来维持,但是,如果想改变运动状态,比如宇航员不想飘向太空深处,想回到飞船,这就需要一个外力来拉一把。

好,知道力可以改变物体的运动状态之后,我给你一定的力,你的速度能改变多少呢?想要把这个账定量地算清楚,我们就需要牛顿第二定律。

牛顿第二定律

怎么算呢?

首先,既然力可以改变物体的速度,那首先就得找一个物理量来描述物体速度的变化。比如,汽车现在的速度是 2m/s,1s 后变成了 4m/s,那它的速度就在 1s 之内变化了(4–2)m/s=2m/s。

为什么汽车的速度会变化呢?当然是发动机的牵引力让汽车的速度发生了改变,换成马车就是马的拉力让车的速度改变了。既然速度发生了改变,那肯定就有什么力作用在它身上。

那么,力的大小跟速度的变化有什么关系呢?是力越大,速度的变化就越大吗?乍一看好像没问题。用两匹马拉车,1s 内可以让马车加速 2m/s ;如果有四匹马拉车,或许 1s 内就能让马车加速4m/s。但是,就算只有一匹马,如果时间给够,比如 60s,那马车完全有可能增加更多的速度。所以,光比速度的变化量是不公平的,还要限定时间:在一定的时间内(比如 1s)让物体的速度变化越大(也就是速度变化得越快),才能说明受到的力越大。

因此,有理由相信:合外力越大,物体的速度变化得越快。而单位时间内物体速度的变化量,正是加速度的定义。也就是说,我们用加速度这个物理量来描述物体速度变化快慢的程度。如果物体的速度不变,那它的加速度等于 0 ;如果物体的速度在 1s 内从2m/s 增加到了 4m/s,那它的加速度就是 2m/s;如果物体的速度在2s 内从 1m/s 增加到了 7m/s,那么它的加速度就应该是:

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

好,现在我们知道了:物体受到的合外力越大,那它的速度就变化得越快,加速度越大。

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

那么,还有其他影响加速度的因素吗?同样是一匹马,一个拉自行车,一个拉大卡车,你觉得它们的加速度会一样吗?很显然,物体的加速度不仅跟合外力有关,还跟质量有关:质量越大,同等合外力下获得的加速度越小,反之越大。有了这样的铺垫,牛顿第二定律就呼之欲出了。牛顿第二定律:物体的加速度 a 跟物体受到的合外力 F 成正比,跟物体的质量 m 成反比,写成公式就是 F=ma。于是,我们就引出了牛顿力学里最重要的一个公式,整个高中物理都可以说是在学习F=ma 在各种情况下的应用。

牛顿第二定律也让我们有了一个全新的视角来审视“质量”这个概念。惯性定律不是说“万物都很懒”吗?没有外力推动,一个个都不愿改变自己的运动状态。但是,虽然大家都很“懒”,可“懒”也分三六九等。有的物体是轻微的懒,轻轻一推就改变了运动状态;有的是极度的懒,用八抬大轿都抬不动。

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

那么,如何判断一个物体是一点点懒,还是非常懒呢?答:根据质量。因为牛顿第二定律告诉我们,一个物体的质量越大,同等外力下产生的加速度就越小,即运动状态变化得越慢,这不就是更懒的意思吗?所以,质量就成了一个衡量物体运动状态改变难易程度的物理量。质量越大,越胖,就越不想动,想想好像真的很有道理。

牛顿第二定律是什么?简述牛顿第二定律的内容-1

从这个角度,大家再来感受一下牛顿第二定律 F=ma:外力(F)想改变物体的运动状态(a),但质量(m)越大,物体越懒,越坚持自我,越难被外力(F)所改变。所以,内心越强大,就越难被外界的诱惑所改变;质量越巨大,就越难被外力的驱动所改变。

牛顿第三定律

牛顿第三定律:相互作用的两个物体作用力和反作用力大小相等,方向相反(牛顿的原话是“每一个作用都有一个相等的反作用”,并没有提到“力”。但因为我们在讨论牛顿力学,所以教材里就直接用作用力和反作用力来表述,方便理解)。这很好理解,比如我用力推一下墙,就会感觉墙也用力推了一下我,这两个力大小相等,方向相反。

原创文章,作者:发布专员,如若转载,请注明出处:https://ziliaobaba.com/26642.html

(0)
发布专员发布专员
上一篇 2022年11月20日 14:30
下一篇 2022年11月20日 14:35

相关推荐

  • 什么是代数式?判断代数式的关键

    一个大于1的整数,如果除了它本身和1以外不能被其它正整数所整除,那么这个数称为质数。一个大于1的数,如果除了它本身和1以外还能被其它正整数所整除,那么这个数知名人士为合数,1既不是质数又不是合数…… 表示物体…

    2022年12月5日
  • 诛仙什么职业最厉害?诛仙角色哪个厉害

    新《诛仙》手游从上线至今,都受到了很多玩家的喜爱,而作为新《诛仙》手游的老玩家,被问的最多的一个问题就是:诛仙的哪个职业最厉害?其实我只想说,没有哪个职业最厉害,但在选角这一块,我会推荐大家:选择帅(…

    2022年11月20日
  • 小程序开发代码怎么写

    小程序开发代码的写作是一项技术性的工作,它要求程序员具备良好的编程技能和编程经验,以及对小程序开发的基本原理和流程的深入理解。本文将介绍小程序开发代码的写作,并给出一些实用的技巧和建议,帮助程序员更好…

    投稿 2023年7月15日
  • 稳重的女人的特点(男孩子喜欢成熟气质稳定女人)

    网上有人说:“一个成熟稳重的中年女人,当她情绪化的时候,为什么她也有表现?”其实这个问题很早以前我的作品里就说过。这个世界上,每个人都缺一个元素! 尤其是人,在成长的过程中,和你交往的人是不一样的,所以你…

    2021年10月30日
  • lol大脚有什么用?

    英雄联盟大脚再次更新,版本号升级到3.075,新增眼位法阵功能开启,并恢复了掉线速连功能。 英雄联盟大脚 英雄联盟大脚3.075更新内容: 1.版本更新:适应最新游戏版本; 2.功能新增:眼位法阵功能开启(素材逐步添加…

    投稿 2022年11月7日
  • 用ps怎么拼图?用ps拼图

    推荐方法一:PhotoBlender 功能简单、操作难度一星,还是非常好用的,虽然是全英文界面,但使用起来毫无障碍!只不过只有手机版本哦! 首先根据你要拼图的数量,选择2~9宫格,然后我们点击直接导入照片(Add Image)…

    2022年12月10日
  • dnf装备强化模拟器(dnf装备搭配模拟器)

    众所周知,当初100级版本刚出来的时候,也被称之为“百花齐放”,而最后逆转军神两家独大,为何呢?因为大家普遍只在乎伤害高低,而这时候,计算器成为了压倒百花的最后一根稻草,如今110级即将上线,而首个模拟器已经…

    2022年11月25日
  • 手机垃圾彻底清理

    手机垃圾彻底清理 一、什么是手机垃圾 手机垃圾是指手机上的无用文件、应用程序、缓存文件等,它们会占用手机的存储空间,影响手机的运行速度,甚至会导致手机崩溃。 二、手机垃圾清理的重要性 手机垃圾清理对于手机…

    投稿 2023年8月7日
  • 风衣蝴蝶结怎么打?女士风衣腰带打结

    时间过得也太快了,一转眼就到了假期的最后一天,大家都在这个小长假里做了些什么呢?十一假期我不但在朋友圈里跟着大家全国云旅行,还跟好朋友去看了看海,久违地晒了会儿太阳 当然,最有意义的是我把最近落下的时…

    2021年11月16日
  • 网络营销公司工作内容?网络营销工作的主要内容

    到2020年,我国网民数量已超过10亿,网络营销人才缺口在400万以上,网络营销已经成为互联网时代有“钱景”的职位之一。 随着互联网技术的火速发展,全链网络营销将给企业带来前所未有的发展机遇。那么,全链网络营销行…

    2021年11月8日