牛顿运动定律 | eom意思物理

在應用牛頓運動定律之前,必需先將物體理想化為质点。

在物理學裡,质点又可稱為粒子,是被理想化成為一個只具有質量,不具有結構的物體。

質點只能夠進行 ...牛頓運動定律維基百科,自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋在巨著《自然哲學的數學原理》1687年版本裡,以拉丁文撰寫的牛頓第一定律及牛頓第二定律。

在這篇文章內,向量與純量分別用粗體與斜體顯示。

例如,位置向量通常用r{\displaystyle\mathbf{r}\,\!}表示;而其大小則用r{\displaystyler\,\!}來表示。

牛頓運動定律(英語:Newton'slawsofmotion)描述施加於物體的外力與物體所呈現出的運動彼此之間的關係。

[1]這定律被譽為古典力學的基礎,是英國物理泰斗艾薩克·牛頓所提出的三條運動定律的總稱。

這定律的現代版本通常表述為[2][3]第一定律:假若施加於某物體的外力為零,則該物體的運動速度不變(慣性定律)第二定律:施加於物體的外力等於此物體的質量與加速度的乘積(加速度定律)第三定律:當兩個物體交互作用於對方時,彼此施加於對方的力,其大小相等、方向相反(作用力與反作用力定律)牛頓在發表於1687年7月5日的巨著《自然哲學的數學原理》裏提出這三條定律。

[4]他將先前伽利略·伽利萊、克里斯蒂安·惠更斯等等物理大師想出的一些動力學原理整理並發展成為這三條精練簡要的定律。

[5]牛頓應用這些定律來分析各種各樣的動力學運動。

例如,牛頓應用這些定律與牛頓萬有引力定律來解釋克卜勒行星運動定律。

[6]目錄1概述2牛頓第一運動定律3牛頓第二運動定律4牛頓第三運動定律5牛頓定律適用範圍6與守恆定律之間的關係7參閱8註釋9參考文獻10外部連結概述[編輯]物理界的泰斗艾薩克·牛頓。

在應用牛頓運動定律之前,必需先將物體理想化為質點[註1]。

在物理學裡,質點又可稱為粒子,是被理想化成為一個只具有質量,不具有結構的物體。

質點只能夠進行平移運動,自由度為3。

當與分析所涉及的距離相比較,物體的尺寸顯得很微小,或者,當只考慮物體受的外力,而物體本身的內部結構、形變、旋轉、溫度等對於分析並不重要,對於這兩類案例,質點模型適用。

舉例而言,在計算棒球的飛行軌道時,可以將棒球理想化為質點,在分析行星環繞恆星的軌道運動時,行星與恆星都可以被理想化為質點。

[8][9]原初版本的牛頓運動定律只適用於描述質點的動力學,不具有足夠功能來描述剛體與可變形體的運動。

1750年,歐拉在牛頓運動定律的基礎上,推導出能夠應用於剛體的歐拉運動定律。

後來,這定律又被應用於假定為連續介質的可變形體。

[10][11]假若物體被視為一群離散質點的組合,而其中每一個質點都遵守牛頓運動定律,則可以從牛頓運動定律推導出歐拉運動定律。

可是,歐拉運動定律也可以直接被視為描述大塊物體運動的公理,完全不涉及到物體的內部結構。

[12]牛頓運動定律只成立於慣性參考系,又稱為牛頓參考系。

有些學者喜歡用第一定律來定義慣性參考系。

假若採用這觀點,則由於只有從慣性參考系觀察,第二定律才成立,所以,不能從第二定律以特例的方式來推導出第一定律。

另外又有一些學者青睞將第一定律視為第二定律的推論,而第二定律則是力的定義。

[13][14]在整個牛頓運動定律裡,力的概念扮演不可或缺的角色。

第一定律聚焦於在零外力狀況下物體的運動狀態。

第二定律探討在各種不同外力作用下物體的運動狀態。

第三定律描述從物體與物體之間因交互作用而產生的力所具有的性質。

[15]牛頓第一運動定律[編輯]主條目:牛頓第一運動定律和慣性牛頓第一定律表明,假若施加於某物體的外力為零,則該物體的運動速度不變。

速度是向量,速度包括了運動的大小與方向。

以方程式表達,[2]∑iFi=0⇒dvdt=0{\displaystyle\sum_{i}\mathbf{F}_{i}=0\Rightarrow{\frac{\mathrm{d}\mathbf{v}}{\mathrm{d}t}}=0};其中,Fi{\displaystyle\mathbf{F}_{i}}是第i{\displaystylei}個外力,v{\displaystyle\mathbf{v}}是速度,t{\displaystylet}是時間。<


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