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牛顿定义了哪些物理概念

发布时间:2022-07-07 17:36:22

‘壹’ 牛顿定律的定义是什么

描述
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。
牛顿第一定律还可缩写成:动者恒动,静者恒静。
牛顿第一定律 (Newton's First Law Of Motions):即是惯性定律 (law of inertia)。意谓除非受外力作用,否则物体会继续保持其静止状态,或在直线上均速度运动。例如:一块木头可以在完全光滑的桌面上自由滑动。
任何物体,在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到其他物体对它施加作用力迫使它改变这种状态为止,这就是“牛顿第一定律”。该定律说明力并不是维持物体运动的条件,而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律亦称“惯性定律”。它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的性质——惯性,它是物理学中一条基本定律。上述定律主要是从天文观察中,间接推导而来,是抽象概括的结论,不能单纯按字面定义而用实验直接验证。和实际情况较接近的说法是:任何物体在所受外力的合力为零时,都保持原有的运动状态不变。即原来静止的继续静止,原来运动的继续作匀速直线运动。物体的惯性实质是物体相对于平动运动的惯性,其大小即为惯性质量。物体相对于转动也有惯性,但它跟第一定律所说的惯性不是一回事,它的大小为转动惯量。惯性质量和转动惯量都用来表示惯性,但它们是不同的物理量,中学物理不出现转动惯量的名词,可不必提两者的区别。物体在没有受到外力作用或所受合外力为零的情况下,究竟是静止还是作匀速直线运动,这除了和参考系有关外,还要看初始时的运动状态。
牛顿第一定律说明了两个问题:⑴它明确了力和运动的关系。物体的运动并不是需要力来维持,只有当物体的运动状态发生变化,即产生加速度时,才需要力的作用。在牛顿第一定律的基础上得出力的定性定义:力是一个物体对另一个物体的作用,它使受力物体改变运动状态。⑵它提出了惯性的概念。物体之所以保持静止或匀速直线运动,是在不受力的条件下,由物体本身的特性来决定的。物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。物体不受力时所作的匀速直线运动也叫惯性运动。牛顿在第一定律中没有说明静止或运动状态是相对于什么参照系说的,然而,按牛顿的本意,这里所指的运动是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动。牛顿第一定律成立于这样的参照系。通常把牛顿第一定律成立的参照系成为惯性参照系,因此这一定律在实际上定义了惯性参照系这一重要概念。牛顿第一定律是作为牛顿力学体系一条规律,它具有特殊意义,是三大定律中不可缺少的独立定律。不能将第一定律看作牛顿第二定律的特例。

牛顿第一定律的发现及总结
300多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到:运动物体受到的阻力越小,他的运动速度减小得就越慢,他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出,在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度讲不会减慢,这是将以恒定不变的速度永远运动下去。
牛顿概括了前人的研究结果总结出了着名的牛顿第一定律

‘贰’ 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了哪些物理学定律

全书共分四个部分。开头和第一篇介绍了力学的基本运动三定律与基本的力学量;其中质量的概念是由牛顿首先提出及定义的,但牛顿当时称其为“物质的量”,这一名称后来被另一个物理量使用。第二篇中,讨论了物体在阻尼介质中的运动,提出阻力大小与物体速度的一次及二次方成正比的公式。还研究了气体的弹性和可压缩性,以及空气中的声速等问题,这为牛顿提供了一个展示他数学技巧的舞台。第三篇题目为宇宙体系,讨论了太阳系的行星、行星的卫星和彗星的运行,以及海洋潮汐的产生,涉及到多体问题中的摄动。
在科学史上,《自然哲学的数学原理》是经典力学的第一部经典着作,划时代的巨着,也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系,其影响所及,遍布经典自然科学的所有领域,并在其后300年里一再取得丰硕成果。 就人类文明史而言,它成就了英国工业革命,在法国诱发了启蒙运动和大革命,在社会生产力和基本社会制度两方面都有直接而丰富的成果。迄今为止,还没有第二个重要的科学和学术理论,取得过如此之大的成就.

‘叁’ 1牛顿是个什么概念与公斤能换算吗

首先,需要给大家纠正一个错误的观点,那就是牛顿是力学单位,克是质量单位,不能称等于。也就是说1牛顿不等于任何克。
牛顿(物理学单位)的定义是:能使一千克质量的物体获得1m/s²的加速度所需的力的大小定义为1牛顿,单位N。
所以1牛顿=1千克·1米/秒^2,公式为1N=1kg·m/s²。
力的常用计量单位有:微牛(μN)、毫牛(mN )、千牛(kN )、兆牛(MN )等,其换算关系是:1MN =1×10^3kN;1kN =1×10^3N;1N =1×10^3mN;1mN =1×10^3μN。 拿力来讲,1牛顿力=1/9.8公斤力
千克的定义是:普朗克常数为6.62607015×10^-34J·s时的质量单位,单位为kg,一千克等于一公斤。
更多信息请参考科学高分网

‘肆’ 牛顿的定义

牛顿,简称牛,符号为N,是一种衡量力的大小的国际单位。
根据牛顿第二定律 F=ma,可知,1N=1kg·m/s²
能使一千克质量的物体获得1m/s²的加速度所需的力的大小定义为1牛顿。
物理学中,用G=mg求重力,其中G为重力,m为质量,g为常数,约为9.8N/kg。
注:g也是重力加速度,也是常数,约9.8m/s²
g随纬度和高度的变化而变化
9.8N/kg=9.8m/s²
推导:9.8N/kg=9.8(kg·m/s²)/kg=9.8m/s²
公式如上所述

‘伍’ 牛顿在物理方面的成就有哪些

力学和引力

牛顿自己的《原理》副本,并带有为第二版所作的修正。1679年,牛顿重新回到力学的研究中:引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》(1684)一书中,该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。

《自然哲学的数学原理》(现常简称作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。该书中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”(沉重)来为现今的引力(gravity)命名,并定义了万有引力定律。在这本书中,他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。

由于《原理》的成就,牛顿得到了国际性的认可,并为他赢得了一大群支持者:牛顿与其中的瑞士数学家尼古拉·法蒂奥·丢勒建立了非常亲密的关系,直到1693年他们的友谊破裂。这场友谊的结束让牛顿患上了神经衰弱。

光学
牛顿1672年使用的6英寸反射式望远镜复制品,为皇家学会所拥有。从1670年到1672年,牛顿负责讲授光学。在此期间,他研究了光的折射,表明棱镜可以将白光发散为彩色光谱,而透镜和第二个棱镜可以将彩色光谱重组为白光。

他还通过分离出单色的光束,并将其照射到不同的物体上的实验,发现了色光不会改变自身的性质。牛顿还注意到,无论是反射、散射或发射,色光都会保持同样的颜色。因此,我们观察到的颜色是物体与特定有色光相合的结果,不是物体产生颜色的结果。(更多的细节,参看牛顿的色彩理论。)

从这项工作中,他得出了如下结论:任何折射式望远镜都会受到光散射成不同颜色的影响,并因此发明了反射式望远镜(现称作牛顿式反射望远镜)来回避这个问题。他自己打磨镜片,使用牛顿环来检验镜片的光学品质,制造出了优于折射式望远镜的仪器,而这都主要归功于其大直径的镜片。1671年,他在皇家学会上展示了自己的反射式望远镜。皇家学会的兴趣鼓励了牛顿发表他关于色彩的笔记,这在后来扩大为《光学》(Opticks)一书。但当罗伯特·胡克批评了牛顿的某些观点后,牛顿对其很不满并退出了辩论会。两人自此以后成为了敌人,这一直持续到胡克去世。

牛顿认为光是由粒子或微粒组成的,并会因加速通过光密介质而折射,但他也不得不将它们与波联系起来,以解释光的衍射现象。[8]而其后世的物理学家们则更加偏爱以纯粹的光波来解释衍射现象。现代的量子力学、光子以及波粒二象性的思想与牛顿对光的理解只有很小的相同点。

在1675年的着作《解释光属性的解说》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛顿假定了以太的存在,认为粒子间力的传递是透过以太进行的。不过牛顿在与神智学家亨利·莫尔(Henry More)接触后重新燃起了对炼金术的兴趣,并改用源于赫密斯神智学(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量来解释,替换了先前假设以太存在的看法。拥有许多牛顿炼金术着作的经济学大师约翰·梅纳德·凯恩斯曾说:“牛顿不是理性时代的第一人,他是最后的一位炼金术士。”[9]但牛顿对炼金术的兴趣却与他对科学的贡献息息相关[10],而且在那个时代炼金术与科学也还没有明确的区别。如果他没有依靠神秘学思想来解释穿过真空的超距作用,他可能也不会发展出他的重力理论。(参见艾萨克·牛顿的神秘学研究)

1704年,牛顿着成《光学》,其中他详述了光的粒子理论。他认为光是由非常微小的微粒组成的,而普通物质是由较粗微粒组成,并推测如果通过某种炼金术的转化“难道物质和光不能互相转变吗?物质不可能由进入其结构中的光粒子得到主要的动力(Activity)吗?[11]牛顿还使用玻璃球制造了原始形式的摩擦静电发电机[12]。

‘陆’ 牛顿的物理学思想有哪些

动力学三大定律:1.牛顿第一定律
内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第二定律
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。(1)同体性:F合、m、a对应于同一物体。 (2)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。 (3)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。 (4)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。 (5)独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。
3.牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。

‘柒’ 牛顿三大定律各是什么

1、牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。

2、牛顿第二定律:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。

3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。

牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。 其中,第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。

牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

(7)牛顿定义了哪些物理概念扩展阅读

牛顿运动定律是力学中重要的定律,是研究经典力学甚至物理学的基础,阐述了经典力学中基本的运动规律。 该定律的适用范围为由牛顿第一运动定律所给出惯性参考系,并使人们对物理问题的研究和物理量的测量有意义。

牛顿运动定律批驳了延续两千多年的亚里士多德等人关于力的概念的错误观点,为确立正确的力的概念奠定了基础。 该定律最早科学地给出了惯性质量、力等经典力学中的几个基本概念的定性定义,为由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系原理奠定了概念基础。

牛顿运动定律中的第一定律是其它原理的前提和基础,奠定了经典力学的概念基础,从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位。 第二定律和动量定理、功能原理等,确定了物体运动状态的变化与外界作用的关系。 第三定律和动量守恒定律等,将有关物体的运动关联起来;和万有引力定律,开创了天体力学,使人们第一次对日、月、星辰的运行规律有了准确的了解;给出了对自然力的普遍陈述,揭示了两物体相互作用的规律,为解决力学问题、转换研究对象提供了理论基础。

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