牛頓第一定律是否為牛頓第二定律的特殊情況

2021-03-22 03:24:58 字數 5039 閱讀 9270

1樓:年輕瓦特

這是個很辯證的問題我不知道從那個角度說,再物理學的角度說,根本不是一回事,畢竟一律強調的是和外力為零的時候,也就是說明物體的慣性存在。而牛二律說的是和外力決定物體的運動趨勢,和外力是改變慣性的要因。二者強調的重點不同。

從數學的角度說的話,a=f/m ,那麼當a=0時,f=0,因為質量不能為零,但是 0也是實數存在意義。因此從數學角度說,一律是二律的特例!

2樓:匿名使用者

當然不是。

平衡條件才是牛頓第二定律的特殊情況。

牛頓第一定律是力和運動關係的定性描述,而牛頓第二定律是定量描述。更上了一個臺階。

3樓:韓懷勝

牛頓第一、第二定律(見牛頓運動定律)在其中有效的參照系,簡稱慣性系。如果s為一慣性參照系,則任何對於s作等速直線運動的參照系都是慣性參照系;而對於s作加速運動的參照系則是非慣性參照系。所有的慣性參照系都是等效的。

慣性參照系即慣性系

對一切運動的描述,都是相對於某個參考系的。參考系選取的不同,對運動的描述,或者說運動方程的形式,也隨之不同。人類從經驗中發現,總可以找到這樣的參考系:

其時間是均勻流逝的,空間是均勻和各向同性的;在這樣的參考系內,描述運動的方程有著最簡單的形式。這樣的參考系就是慣性系。

朗道《場論》(主要是相對論電動力學)給出的定義 : 牛頓第一定律成立的參照系叫做慣性系 。(原文沒有用牛頓第一定律,而是直接說在這樣的參照系中,一個不受相互作用的粒子將保持靜止或勻速直線運動)。

這個定義在牛頓力學和狹義相對論中均適用。

這樣①牛頓第一定律定義了慣性系

②牛頓力學在慣性系中成立。(在相對論中,第二條只要修正為麥可斯韋方程組和相對論力學在其中成立即可)

這樣就不存在邏輯迴圈的問題,同時也可以說明,牛頓第一定律不是牛頓第二定律在f=0時的特殊情況。

4樓:匿名使用者

可以這麼來說:第一定律

就是慣性定律,即是a=0的勻速運動,就是說f=0,而第二定律為f=ma,所以當f=0的時候,就符合第一定律的要求!但是,友誼點是一定要區分明白的,就是牛頓既然把他們分開來講,就是兩種不同的概念,不能混為一談!

5樓:匿名使用者

你這麼理解也沒問題,但是其實我覺得算做前提更好一些。

關鍵是你能感受一個牛人從自然界獲得知識的過程,感受他的偉大。

6樓:匿名使用者

牛一定律和牛二定律是兩個不同的定律,牛一律主要是講物體的慣性,而牛二律是講物體的受力情況.

牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎?

7樓:匿名使用者

由於實際上不存在完全不受其它物體作用的孤立物體,所以第一定律不能用實驗直接加以驗證,主要是由它所推出的結論和實驗事實符合而得到驗證。第一定律指出了物體在不受力的情況下處於怎樣的運動狀態,這樣就可以研究物體在受力情況下的運動狀態,因此,在牛頓力學的理論系統中牛頓第一定律是第二定律的前提和基礎。

牛頓第一定律反映的是物體不受力時的運動狀態是勻速直線運動或靜止,不能反映所受合力為零時的運動狀態是勻速直線運動或靜止,合力為零時的情況是牛頓第二定律解決的問題。將牛頓第一定律視為牛頓第二定律的特例是不妥當的。

有些資料上講:「牛頓第一定律說明了物體不受力(或所受合力為零)時的運動狀態是勻速直線運動或靜止。」這種提法是不合適的,因為牛頓第一定律不包括「所受合外力為零」的情況。

8樓:匿名使用者

某種意義上講,可以這樣說。

但牛頓第一定律解決了人們長期以來對物體不受力的情況下的狀態。它是一個理想定律。用來從本質上回答物體的固有特性。

因為我們生活的現實世界,總是有力存在,人們總是會在這種環境下思考問題。而牛頓第一定律跳出這種固有的思維,闡明瞭事物的本質。

9樓:

牛頓第一定律指出,物體「不受外力」作用時的運動狀態,或者是靜止不動;或者是做勻速直線運動

牛頓第二定律:物體的加速度跟物體所受的 「合外力f 」成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

你要區分,合外力為0不等於不受力!!第二定律針對的是有合外力作用時的狀態,第一定律是針對沒有外力的狀態!!!

10樓:匿名使用者

1、力的真實性問題

力是物體間的相互作用,是物體發生形變或運動狀態變化的原因。從力效應的真實性可以判定,力是真實的。物理學中有各種性質的力:

引力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力等等,這些都是真實力。但也有非真實的力,例如慣性力、慣性離心力、科氏力等,因為這種「慣性力」沒有產生力的真實效應。為什麼會出現「慣性力」這一非真實力概念,並且在一些人看來它是真實的,甚至也有人猜測:

慣性力是一種引力。真實力與非真實力之所以界線不清,易混淆,原因在於牛頓定律表述上的不嚴格。

牛頓第一定律的表述是這樣的:物體總保持勻速直線運動或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。即力是使物體產生加速度的原因。

據此,很容易得出這樣一個推論:力的存在是相對的,因為運動狀態是相對的,一個物體相對某一參照物做勻速運動,似乎不受力的作用,同一物體的運動相對另一參照物又做加速運動,似乎又受力的作用。於是人們開始懷疑力的真實性問題,力是真實的存在還是我們的虛幻?

但是,力確實是不以人的意志為轉移的客觀實在。這說明牛頓第一定律的表述存在問題。

牛頓第一定律應該改述為:物體總保持原來運動狀態,直至有外力迫使它改變這種狀態為止。這種表述適用於任何參照系,因此,不妨把它叫做廣義牛頓第一定律。

廣義牛頓第一定律中的「原來運動狀態」既可能是勻速運動或靜止狀態,也可能是某種加速運動狀態,這取決於所選的參照系。物體的這種不受外力時具有保持原來勻速或加速運動狀態的性質可叫做物體的「廣義慣性」。而物體在不受外力時的原來運動狀態的加速度,在此可把它叫做「慣性加速度」。

根據廣義牛頓第一定律,物體不受外力的作用既可能做勻速運動,也可能做加速運動;物體受外力的作用,既可能做加速運動也可能做勻速運動。物體受力或不受力時究竟做何種運動,取決於所選的參照物(系)。因此,「力是使物體產生加速度的原因」這一說法是錯誤的,這種說法正是產生非真實「慣性力」的理論基礎。

2、力是改變物體原來運動狀態的原因從廣義牛頓第一定律不難得知,不管物體處在怎樣的一個參照系中,原來運動狀態如何,只要有外力作用,這個物體的原來運動狀態就會改變。。加速度也是運動狀態參量。如果把相對原來的運動狀態的改變,表述為相對於「慣性加速度」的加速度增量,這樣,也就可以說,力是使物體加速度變化的原因,準確地說,力是使物體產生相對於「慣性加速度」的加速度變化的原因。

從現有的力學實驗和牛頓定律可以推出:物體相對「慣性加速度」的加速度增量,與作用在物體上的外力成正比,與其質量成反比,增量的方向與外力方向一致。如果用a 0表示慣性加速度向量,a 表示受力後的加速度向量,f表示外力向量,則:

f=m(a—a 0)

這一關係適用於所有的參照系,只是在不同的參照系裡慣性加速度a 0不同而已。在此,我們把它叫做廣義牛頓第二定律。牛頓第二定律是廣義牛頓第二定律的特例。

廣義牛頓第三定律與牛頓第三定律相一致,適用於任意參照系。牛頓定律,作為廣義牛頓定律的特例,僅適應於特殊參照系即慣性參照系。

3、什麼是慣性參照系

現在的物理教科書中都是這樣定義慣性參照系的:慣性參照系就是牛頓定律成立的參照系。仔細分析不難發現,雖然這種定義中所反映的牛頓定律與慣性系間的關係是正確的,但是,這一定義從邏輯上講是迴圈定義,並不能說明什麼是慣性參照系。

本來,牛頓定律是在慣性參照系中的實驗定律,什麼是慣性參照系?慣性參照系就是牛頓定律成立的參照系,這種迴圈定義非但不能說明慣性系是什麼,反而還會產生這樣的歧義:非慣性系也是慣性系,因為在非慣性系中應用牛頓定律時設想了一個「慣性力」後,有些人把它又視為真實力,則牛頓定律又能成立,在這些人看來,非慣性系又是慣性系。

根據廣義牛頓定律,我們可以這樣來定義:慣性參照系就是慣性加速度為零的參照系。在這樣的參照系中,物體不受外力時的加速度為零,即保持勻速直線運動或靜止狀態,受外力時有下式成立:

f=ma

也就是說,判斷一個參照系是不是慣性系,要依據實驗、觀察或設想,看一個物體在這個參照系裡不受外力時(或設想不受外力時)的加速度是否為零,當a 0=0,則這個參照系是這個物體的慣性參照系;如果a 0不等於零,則這個參照系不是慣性參照系。

4、結論

總之,物理學中應該嚴格區分真實力與非真實力。為此,可用「慣性加速度」取代「慣性力」這一概念,將牛頓定律改進為廣義牛頓定律:

廣義牛頓第一定律表述為:物體總保持原來運動狀態,直至有外力迫使它改變這種狀態為止。這種原來運動狀態的加速度叫「慣性加速度」。

廣義牛頓第二定律表述為:物體相對於慣性加速度的加速度增量與物體所受的外力成正比,與其質量成反比,增量的方向與外力方向一致。用公式表示即:

f=m(a—a 0)

11樓:匿名使用者

牛二定律成立的條件是存在慣性系,而慣性系是由牛一定律成立所定義的。

牛頓第一定律與牛頓第二定律的區別在什麼地方?

12樓:忘卻

牛頓第一定律又叫慣性定律,它是指一切物體總保持勻速運動狀態或靜止狀態,除非作用於它上的力迫使它改變這種狀態.第二定律是指物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體質量成反比,加速度的方面向跟作用於力的方向相同.

13樓:扎飁

第一定律是研究力對物體運動狀態的影響.第二定律是在一的基礎上,運用公式f(合)=ma研究物體在合力下的加速度.

14樓:匿名使用者

第一定律說明的是物體狀態改變的原因,即需要施加外力作用於物體;而第二定律說明的是物體速度改變的原因,即加速度。

牛頓第一定律與牛頓第二定律有什麼區別和聯絡

15樓:在曠野高歌

牛頓第一定律:又名慣性定理

任何物體在不受外力作用或者合外力等於0n時,其運動狀態不發生變化,且一定為靜止或者勻速直線運動。

牛頓第二定律:解釋說明了力與物體加速度的關係任何物體在受到不為0n的合外力的作用下會產生加速度,且加速度方向與合外力方向相同,大小等於這個合外力與該物體質量之比

公式:f=ma 變形 --> a=f/m

第一定律只是定性的討論了物體本身具有的屬性,第一定律可以理解成力是改變物體運動狀態的原因,第二定律是對第一定律的補充,從定量的角度討論物體的運動狀態改變與力的關係

牛頓第一定律是啥,牛頓第一定律是什麼?

牛頓第一定律的兩種表達方式 1.一切物體在沒有受到力的作用時 合外力為零時 總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種運動狀態。2.當一個質點距離其他質點足夠遠時,這個質點就作勻速直線運動或保持靜止 牛頓第一運動定律 newton frist law of motion 又...

牛頓第一定律的舉例,牛頓第一定律的內容

慣性是基本屬性,任何物體都有,牛頓定律只在低速巨集觀環境適用。因為高速 光速 會使質量變化。僅這句老師說的 從而使速度改變。僅參考 請詳細解釋一下牛頓第一定律 帶例子 一切物體bai在不受任何外力 的du作用下,總保持勻zhi速直dao線運動狀態或靜止狀態,版直到有外力迫使權它改變這種狀態為止。由於...

牛頓第二定律是什麼,牛頓第二定律怎麼理解?

知識要點 1.運動狀態的改變 運動狀態改變實質上是速度的改變,它包括兩種情況 是速度大小的改變,是運動方向的改變。2.牛頓第二定律 物體的加速度與外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向與合外力方向相同。公式 f合 mas 力是改變物體運動狀態的原因。因為有了力才會產生加速度。1n的規定 ...