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牛頓定義了哪些物理概念

發布時間:2022-07-07 17:36:22

『壹』 牛頓定律的定義是什麼

描述
一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。這就是牛頓第一定律。
牛頓第一定律還可縮寫成:動者恆動,靜者恆靜。
牛頓第一定律 (Newton's First Law Of Motions):即是慣性定律 (law of inertia)。意謂除非受外力作用,否則物體會繼續保持其靜止狀態,或在直線上均速度運動。例如:一塊木頭可以在完全光滑的桌面上自由滑動。
任何物體,在不受外力作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,直到其他物體對它施加作用力迫使它改變這種狀態為止,這就是「牛頓第一定律」。該定律說明力並不是維持物體運動的條件,而是改變物體運動狀態的原因。牛頓第一定律亦稱「慣性定律」。它科學地闡明了力和慣性這兩個物理概念,正確地解釋了力和運動狀態的關系,並提出了一切物體都具有保持其運動狀態不變的性質——慣性,它是物理學中一條基本定律。上述定律主要是從天文觀察中,間接推導而來,是抽象概括的結論,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。即原來靜止的繼續靜止,原來運動的繼續作勻速直線運動。物體的慣性實質是物體相對於平動運動的慣性,其大小即為慣性質量。物體相對於轉動也有慣性,但它跟第一定律所說的慣性不是一回事,它的大小為轉動慣量。慣性質量和轉動慣量都用來表示慣性,但它們是不同的物理量,中學物理不出現轉動慣量的名詞,可不必提兩者的區別。物體在沒有受到外力作用或所受合外力為零的情況下,究竟是靜止還是作勻速直線運動,這除了和參考系有關外,還要看初始時的運動狀態。
牛頓第一定律說明了兩個問題:⑴它明確了力和運動的關系。物體的運動並不是需要力來維持,只有當物體的運動狀態發生變化,即產生加速度時,才需要力的作用。在牛頓第一定律的基礎上得出力的定性定義: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,由物體本身的特性來決定的。物體所固有的、保持原來運動狀態不變的特性叫慣性。物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。牛頓在第一定律中沒有說明靜止或運動狀態是相對於什麼參照系說的,然而,按牛頓的本意,這里所指的運動是在絕對時間過程中的相對於絕對空間的某一絕對運動。牛頓第一定律成立於這樣的參照系。通常把牛頓第一定律成立的參照系成為慣性參照系,因此這一定律在實際上定義了慣性參照系這一重要概念。牛頓第一定律是作為牛頓力學體系一條規律,它具有特殊意義,是三大定律中不可缺少的獨立定律。不能將第一定律看作牛頓第二定律的特例。

牛頓第一定律的發現及總結
300多年前,伽利略對類似的實驗進行了分析,認識到:運動物體受到的阻力越小,他的運動速度減小得就越慢,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,如果水平表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,它的速度講不會減慢,這是將以恆定不變的速度永遠運動下去。
牛頓概括了前人的研究結果總結出了著名的牛頓第一定律

『貳』 牛頓在《自然哲學的數學原理》中提出了哪些物理學定律

全書共分四個部分。開頭和第一篇介紹了力學的基本運動三定律與基本的力學量;其中質量的概念是由牛頓首先提出及定義的,但牛頓當時稱其為「物質的量」,這一名稱後來被另一個物理量使用。第二篇中,討論了物體在阻尼介質中的運動,提出阻力大小與物體速度的一次及二次方成正比的公式。還研究了氣體的彈性和可壓縮性,以及空氣中的聲速等問題,這為牛頓提供了一個展示他數學技巧的舞台。第三篇題目為宇宙體系,討論了太陽系的行星、行星的衛星和彗星的運行,以及海洋潮汐的產生,涉及到多體問題中的攝動。
在科學史上,《自然哲學的數學原理》是經典力學的第一部經典著作,劃時代的巨著,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及,遍布經典自然科學的所有領域,並在其後300年裡一再取得豐碩成果。 就人類文明史而言,它成就了英國工業革命,在法國誘發了啟蒙運動和大革命,在社會生產力和基本社會制度兩方面都有直接而豐富的成果。迄今為止,還沒有第二個重要的科學和學術理論,取得過如此之大的成就.

『叄』 1牛頓是個什麼概念與公斤能換算嗎

首先,需要給大家糾正一個錯誤的觀點,那就是牛頓是力學單位,克是質量單位,不能稱等於。也就是說1牛頓不等於任何克。
牛頓(物理學單位)的定義是:能使一千克質量的物體獲得1m/s²的加速度所需的力的大小定義為1牛頓,單位N。
所以1牛頓=1千克·1米/秒^2,公式為1N=1kg·m/s²。
力的常用計量單位有:微牛(μN)、毫牛(mN )、千牛(kN )、兆牛(MN )等,其換算關系是:1MN =1×10^3kN;1kN =1×10^3N;1N =1×10^3mN;1mN =1×10^3μN。 拿力來講,1牛頓力=1/9.8公斤力
千克的定義是:普朗克常數為6.62607015×10^-34J·s時的質量單位,單位為kg,一千克等於一公斤。
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『肆』 牛頓的定義

牛頓,簡稱牛,符號為N,是一種衡量力的大小的國際單位。
根據牛頓第二定律 F=ma,可知,1N=1kg·m/s²
能使一千克質量的物體獲得1m/s²的加速度所需的力的大小定義為1牛頓。
物理學中,用G=mg求重力,其中G為重力,m為質量,g為常數,約為9.8N/kg。
註:g也是重力加速度,也是常數,約9.8m/s²
g隨緯度和高度的變化而變化
9.8N/kg=9.8m/s²
推導:9.8N/kg=9.8(kg·m/s²)/kg=9.8m/s²
公式如上所述

『伍』 牛頓在物理方面的成就有哪些

力學和引力

牛頓自己的《原理》副本,並帶有為第二版所作的修正。1679年,牛頓重新回到力學的研究中:引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》(1684)一書中,該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。

《自然哲學的數學原理》(現常簡稱作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓勵和支持下出版於1687年7月5日。該書中牛頓闡述了其後兩百年間都被視作真理的三大運動定律。牛頓使用拉丁單詞「gravitas」(沉重)來為現今的引力(gravity)命名,並定義了萬有引力定律。在這本書中,他還基於波義耳定律提出了首個分析測定空氣中音速的方法。

由於《原理》的成就,牛頓得到了國際性的認可,並為他贏得了一大群支持者:牛頓與其中的瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒建立了非常親密的關系,直到1693年他們的友誼破裂。這場友誼的結束讓牛頓患上了神經衰弱。

光學
牛頓1672年使用的6英寸反射式望遠鏡復製品,為皇家學會所擁有。從1670年到1672年,牛頓負責講授光學。在此期間,他研究了光的折射,表明棱鏡可以將白光發散為彩色光譜,而透鏡和第二個棱鏡可以將彩色光譜重組為白光。

他還通過分離出單色的光束,並將其照射到不同的物體上的實驗,發現了色光不會改變自身的性質。牛頓還注意到,無論是反射、散射或發射,色光都會保持同樣的顏色。因此,我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果,不是物體產生顏色的結果。(更多的細節,參看牛頓的色彩理論。)

從這項工作中,他得出了如下結論:任何折射式望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響,並因此發明了反射式望遠鏡(現稱作牛頓式反射望遠鏡)來迴避這個問題。他自己打磨鏡片,使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質,製造出了優於折射式望遠鏡的儀器,而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。1671年,他在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡。皇家學會的興趣鼓勵了牛頓發表他關於色彩的筆記,這在後來擴大為《光學》(Opticks)一書。但當羅伯特·胡克批評了牛頓的某些觀點後,牛頓對其很不滿並退出了辯論會。兩人自此以後成為了敵人,這一直持續到胡克去世。

牛頓認為光是由粒子或微粒組成的,並會因加速通過光密介質而折射,但他也不得不將它們與波聯系起來,以解釋光的衍射現象。[8]而其後世的物理學家們則更加偏愛以純粹的光波來解釋衍射現象。現代的量子力學、光子以及波粒二象性的思想與牛頓對光的理解只有很小的相同點。

在1675年的著作《解釋光屬性的解說》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛頓假定了以太的存在,認為粒子間力的傳遞是透過以太進行的。不過牛頓在與神智學家亨利·莫爾(Henry More)接觸後重新燃起了對煉金術的興趣,並改用源於赫密斯神智學(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量來解釋,替換了先前假設以太存在的看法。擁有許多牛頓煉金術著作的經濟學大師約翰·梅納德·凱恩斯曾說:「牛頓不是理性時代的第一人,他是最後的一位煉金術士。」[9]但牛頓對煉金術的興趣卻與他對科學的貢獻息息相關[10],而且在那個時代煉金術與科學也還沒有明確的區別。如果他沒有依靠神秘學思想來解釋穿過真空的超距作用,他可能也不會發展出他的重力理論。(參見艾薩克·牛頓的神秘學研究)

1704年,牛頓著成《光學》,其中他詳述了光的粒子理論。他認為光是由非常微小的微粒組成的,而普通物質是由較粗微粒組成,並推測如果通過某種煉金術的轉化「難道物質和光不能互相轉變嗎?物質不可能由進入其結構中的光粒子得到主要的動力(Activity)嗎?[11]牛頓還使用玻璃球製造了原始形式的摩擦靜電發電機[12]。

『陸』 牛頓的物理學思想有哪些

動力學三大定律:1.牛頓第一定律
內容:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態為止。
說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運動的趨勢,因此物體的運動狀態是由它的運動速度決定的,沒有外力,它的運動狀態是不會改變的。物體的這種性質稱為慣性。所以牛頓第一定律也稱為慣性定律。第一定律也闡明了力的概念。明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運動狀態。因為加速度是描寫物體運動狀態的變化,所以力是和加速度相聯系的,而不是和速度相聯系的。在日常生活中不注意這點,往往容易產生錯覺。
注意:牛頓第一定律並不是在所有的參照系裡都成立,實際上它只在慣性參照系裡才成立。因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個參照系是否慣性參照系的判據。
2.牛頓第二定律
內容:物體在受到合外力的作用會產生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比於合外力的大小與物體的慣性質量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物體的慣性大小。它是矢量式,並且是瞬時關系。
要強調的是:物體受到的合外力,會產生加速度,可能使物體的運動狀態或速度發生改變,但是這種改變是和物體本身的運動狀態有關的。
真空中,由於沒有空氣阻力,各種物體因為只受到重力,則無論它們的質量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落體時,在相同的時間間隔中,它們的速度改變是相同的。(1)同體性:F合、m、a對應於同一物體。 (2)矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中,等號不僅表示左右兩邊數值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。 (3)瞬時性:當物體(質量一定)所受外力發生突然變化時,作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變;當合外力為零時,加速度同時為零,加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律,表明了力的瞬間效應。 (4)相對性:自然界中存在著一種坐標系,在這種坐標系中,當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態,這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中才成立。 (5)獨立性:作用在物體上的各個力,都能各自獨立產生一個加速度,各個力產生的加速度的失量和等於合外力產生的加速度。
3.牛頓第三定律
內容:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。
說明:要改變一個物體的運動狀態,必須有其它物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過力體現的。並且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它們是作用在同一條直線上,大小相等,方向相反。

『柒』 牛頓三大定律各是什麼

1、牛頓第一定律:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態為止。

2、牛頓第二定律:物體在受到合外力的作用會產生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比於合外力的大小與物體的慣性質量成反比。

3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。

牛頓運動定律包括牛頓第一運動定律、牛頓第二運動定律和牛頓第三運動定律三條定律,由艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》一書中總結提出。 其中,第一定律說明了力的含義:力是改變物體運動狀態的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物體獲得加速度;第三定律揭示出力的本質:力是物體間的相互作用。

牛頓運動定律中的各定律互相獨立,且內在邏輯符合自洽一致性。其適用范圍是經典力學范圍,適用條件是質點、慣性參考系以及宏觀、低速運動問題。牛頓運動定律闡釋了牛頓力學的完整體系,闡述了經典力學中基本的運動規律,在各領域上應用廣泛。

(7)牛頓定義了哪些物理概念擴展閱讀

牛頓運動定律是力學中重要的定律,是研究經典力學甚至物理學的基礎,闡述了經典力學中基本的運動規律。 該定律的適用范圍為由牛頓第一運動定律所給出慣性參考系,並使人們對物理問題的研究和物理量的測量有意義。

牛頓運動定律批駁了延續兩千多年的亞里士多德等人關於力的概念的錯誤觀點,為確立正確的力的概念奠定了基礎。 該定律最早科學地給出了慣性質量、力等經典力學中的幾個基本概念的定性定義,為由牛頓運動定律建立起來的質點力學體系原理奠定了概念基礎。

牛頓運動定律中的第一定律是其它原理的前提和基礎,奠定了經典力學的概念基礎,從而使它處於理論系統中第一個原理的前提地位。 第二定律和動量定理、功能原理等,確定了物體運動狀態的變化與外界作用的關系。 第三定律和動量守恆定律等,將有關物體的運動關聯起來;和萬有引力定律,開創了天體力學,使人們第一次對日、月、星辰的運行規律有了准確的了解;給出了對自然力的普遍陳述,揭示了兩物體相互作用的規律,為解決力學問題、轉換研究對象提供了理論基礎。

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