定律内容
牛顿运动定律包含以下三个定律:
牛顿第一运动定律:
孤立质点保持静止或做匀速直线运动;
牛顿第二运动定律:
。
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牛顿第三运动定律:
相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
定律特点
牛顿运动定律中的各定律互相独立:
牛顿运动定律的内在逻辑符合自洽一致性,即三定律顺承逻辑相容构成有机整体:
演绎验证
现实中,当球沿斜面向下滚时速度增大,上滚时则减小。由此可知,球沿水平面滚动时,速度应不变。
但事实上由于存在摩擦阻力,球速会越来越慢直至最后停下,且表面越光滑球便会滚得越远。由此可知,若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。
若球沿一个光滑斜面从静止状态开始下滚,小球将滚上另一个斜面达到与原来的高度然后再下滚;减小斜面倾角后,小球在另一个斜面上仍达到同一高度但滚得远些。由此可知,斜面平放时,球将永远滚下去。
研究系统的加速度与系统的质量和拉力间的关系时,将打点计时器固定在木板的一端,把砝码和小车栓在细线的两端,细线跨过滑轮,砝码的重量作为拉力,让拖着纸带的小车在平直的平面上运动,则小车及其上的砝码、线的另一端栓着的钩码组成一个运动系统。
每次实验均须在纸带上注明拉力和系统的质量。
将气垫导轨调平后(由于导轨都存在一定的弯曲,滑块与导轨间存在阻力,所以调平在实验中一般用滑块通过两个光电门时的速度相等来衡量),测出粘性阻尼常数b。
为了修正粘滞性摩擦阻力的存在所引起的速度损失,必须解决对粘滞性阻尼常数的测定。
使用两个力传感器并保持两个传感器在同一平面上,让两个传感器的测力钩相互钩住或相抵。通过数据采集软件,分别得到两条力-时间图线,如右图1和图 2所示;同时得到该时间段的作用力和反作用力随时间变化的实时数据。
通过观察可以看出作用力和反作用力与时间的对应关系:任意时刻,这两个力的大小基本一致。这表示这两个力的大小相等。
取一根长约15厘米两端开口的细玻璃管,管的直径约3毫米(能使火柴进出)。
用两根火柴装入管中,使火柴头在管的中间互相接触,然后放平。用酒精灯对准火柴头加热、不久因玻璃管受热升温。火柴头达到着火点迅速燃烧,气体相互压迫,两根火柴杆从两管的开口处同时飞出,并观察到继续燃烧。
适用条件
发展简史
应用领域
牛顿运动定律在物理学等学科领域上,应用广泛:
牛顿运动定律在日常生活和生产实践上,亦有众多应用和帮助:
定律影响