一、牛頓三大定理
牛頓三定理通常指牛頓運(yùn)動(dòng)定理。
牛頓運(yùn)動(dòng)定理包括牛頓第一運(yùn)動(dòng)定理、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定理和牛頓第三運(yùn)動(dòng)定理三條定理,其中:
第一定理說(shuō)明了力的涵義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因;
第二定理強(qiáng)調(diào)了力的作用療效:力使物體獲得加速度;
第三定理闡明出力的本質(zhì):力是物體間的互相作用。
牛頓運(yùn)動(dòng)定理中的各定理相互獨(dú)立,且內(nèi)在邏輯符合自洽一致性。其適用范圍是精典熱學(xué)范圍,適用條件是質(zhì)點(diǎn)、慣性參考系以及宏觀、低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。牛頓運(yùn)動(dòng)定理闡明了牛頓熱學(xué)的完整體系牛頓第一定律是什么方法,探討了精典熱學(xué)中基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在各領(lǐng)域上應(yīng)用廣泛。
二、牛頓三大定理公式
牛頓第一定理內(nèi)容:一切物體在任何情況下,在不受外力的作用時(shí),總保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
牛頓第二定理定理內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的合外力成反比,跟物體的質(zhì)量成正比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式:F合=ma
牛頓第三定理內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的斥力和反斥力,在同一條直線(xiàn)上,大小相等,方向相反。表達(dá)式:F1=F2,F(xiàn)1表示斥力,F(xiàn)2表示反斥力。
萬(wàn)有引力定理定理內(nèi)容:自然界種任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,引力的大小與兩物體的質(zhì)量的乘積成反比,與兩物體寬度離的平方成正比。用公式表示為:
F=GM1M2/(RR)(G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2)可以讀成F等于G除以M1M2乘以R的平方商。
F:兩個(gè)物體之間的引力牛頓第一定律是什么方法,G:萬(wàn)有引力常數(shù),m1:物體1的質(zhì)量,m2:物體2的質(zhì)量,r:兩個(gè)物體之間的距離。
三、牛頓三大定理特征
牛頓運(yùn)動(dòng)定理的內(nèi)在邏輯符合自洽一致性,即三定理順承邏輯相容構(gòu)成有機(jī)整體:
牛頓運(yùn)動(dòng)定理在研究對(duì)象上呈遞進(jìn)關(guān)系。第一、第二定理只研究單一物體(可以只有一個(gè)物體,也可以從諸多物體中隔離出一個(gè)物體來(lái)作為研究對(duì)象),解決其不受力或受好多力作用后的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題;第三定理擴(kuò)充了研究對(duì)象,起碼研究是兩個(gè)物體之間的互相作用,這些互相作用阻礙或影響了研究對(duì)象或研究對(duì)象以外的其它物體的運(yùn)動(dòng)。
只有把第一、第二和第三定理有機(jī)結(jié)合就能解決全部的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,由質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)出發(fā)去解決質(zhì)點(diǎn)系、剛體、流體、振動(dòng)、波動(dòng)等的熱學(xué)問(wèn)題。牛頓運(yùn)動(dòng)定理都只在第一定理確定的慣性參考系組建。
牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀中的慣性系其實(shí)存在邏輯循環(huán)(或稱(chēng)邏輯同一)之難,而且在動(dòng)力學(xué)的力的語(yǔ)言抒發(fā)中是理論體系必不可少的。一切動(dòng)力學(xué)問(wèn)題確定了慣性系便能解決。
因?yàn)槿魏慰茖W(xué)都不可能做到絕對(duì)真理,熱學(xué)也是一門(mén)近似程度比較高的科學(xué),絕對(duì)的慣性系不存在,但近似的慣性系是一直存在。牛頓運(yùn)動(dòng)定理只在慣性系中適用,說(shuō)明了三定理的一致性。