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【知识仓库】牛顿定律

时间: 2021-05-12 20:42:03 | 作者：爱XR的麦子 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 102次

【知识仓库】牛顿定律

传统动力学开创了人们量化自然现象的先河，而牛顿三大定律在其中拥有着不可撼动的地位。

牛顿第一定律

一个物体在不受一个外力的情况下，保持静止或做匀速直线运动

牛顿第二定律

vec F = frac{dvec p}{dt}

牛顿第三定律

对于任何作用力，存在一个大小相等、方向相反的反作用力

各种注意事项

一个物体的质量可以被描述成物体对速度变化的抵抗程度，即惯性。（此为惯性质量，inertial mass，的表述）

牛顿定律的隐含条件：必须在惯性参照系下，既不加速或旋转的参照系中。否则，即使没有外力，我们依然会观测到加速度。

gif中展示了在一个旋转参照系中的直线抛射，体现了科里奥利效应（Coriolis Effect）

何为惯性参照系？参照系相对于什么东西没在加速或旋转？答：无解

vec p 是什么？答：动量， vec p = m vec v ，起初是一个没什么意义的简写，后因为力是改变物体运动状态的原因，动量可以被理解为描述物体运动状态的物理量。

由此可以拆解牛顿第二定律，

vec F = frac{dvec p}{dt} = frac{d(mvec v)}{dt} ，通过乘法法则，

vec F = m frac{dvec v}{dt} + vec v frac{dm}{dt} ，倘若受力时不改变物体的质量，既 frac{dm}{dt} = 0 ，那么就有了传播更广的版本

vec F = m vec a ， vec a 是加速度。

牛顿第一定律为牛顿第二定律的一个特殊情况。

牛顿第三定律是建立在牛顿第一定律与牛顿第二定律成立的情况下，才成立。

假设一个物体是静止的，根据牛一，受到的合力为0。而这个物体由两部分组成，两部分互相施加一个力给彼此。倘若牛三是错误的，那么这两个力不是等大、方向相反的，这种情况下合力是不可能为0的，因此，根据牛二，这个物体应该做加速运动，这与一开始的物体静止的假设不吻合。要不假设是错误的，即没有物体可以静止；要不牛一是错误的，即静止不需要合力为0，那么牛二也错了；要不牛三必须是对的，即两个力必须等大、方向相反！

文章标题: 【知识仓库】牛顿定律
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文章标签：物理科普  动力学  牛顿力学
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