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牛顿运动定律是如何起作用的

作者:William Harris |

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艾萨克·牛顿爵士是一位知识分子摇滚明星(同时也是一位衣着时髦的人)。

旁边E = mc²F = ma是物理学中最著名的方程。然而,许多人仍然对这个相当简单的代数表达式感到困惑。它实际上是艾萨克·牛顿第二运动定律的数学表述,这是伟大的科学家最重要的贡献之一。“第二定律”意味着还有其他定律存在,幸运的是,对于到处都是学生和刨根究底的人来说,运动定律只有两个。用牛顿自己的话说,这三种方法都在这里展示了:

  1. 每个物体都保持静止状态或匀速直线运动,除非它被施加在它身上的力强迫改变这种状态。
  2. 力等于动量变化量除以时间变化量。为一个常数质量,力等于质量乘以加速度。
  3. 对于每个作用力,都有一个大小相等、方向相反的反作用力。

这三个定律构成了所谓的基础经典力学也就是研究物体在外力作用下的运动的科学。运动中的物体可以是大型物体,如绕轨道运行的卫星或行星,也可以是地球表面的普通物体,如移动的车辆或高速行驶的子弹。即使是处于休息状态的身体也是可以攻击的对象。

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经典力学开始崩溃的地方是当它试图描述非常小的物体,如电子的运动。物理学家不得不创造一个新的范例,叫做量子力学,在原子和亚原子级别描述对象的行为。

但是量子力学超出了本文的范围。我们的重点是经典力学和牛顿三定律。我们将从理论和实践的角度详细研究每一种方法。我们还将讨论这些定律的历史,因为牛顿如何得出他的结论与结论本身一样重要。最好的起点,当然是最开始的牛顿第一定律。