逍遥学能 2014-10-29 21:30
【—牛顿力学知识】牛顿力学要领：牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。
牛顿力学
牛顿力学( Newton's Mechanics )是以牛顿运动定律为基础，在17世纪以后发展起来的。
艾萨克牛顿爵士试图使用惯性与力的概念描述所有物体的运动，所以他找寻出它们服从确定的守恒定律。在1687年，牛顿接着出版了他的自然哲学的数学原理论文。在这里牛顿开创了三个运动定律，到了今日还是描述力的方式。
牛顿力学涉及很多方面，他们都涉及最基本的三个定律。
牛顿第一定律
内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
说明：物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化，所以力是和加速度相联系的，而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点，往往容易产生错觉。
注意：牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立，作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
牛顿第二定律
内容：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式，并且是瞬时关系。
要强调的是，物体受到的不为零合外力，会产生加速度，使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
公式：F=ma F为合外力
理解：瞬时 矢量 同一与同时 相对
局限：该定律只用于宏观物体的低速运动，而处理微观粒子的高速运动用量子力学。
牛顿第三定律
内容：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
说明：要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。
另需要注意：
(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。
(2)这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。
(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
(4)与参照系无关。
知识总结：直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，这就是牛顿力学。