牛顿对物理学的巨大贡献

牛顿对物理学的巨大贡献

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牛顿对物理学的巨大贡献

牛顿对物理学的主要贡献是什么??

在物理学方面,牛顿取得了力学、热学、光学等多方面的巨大成就。牛顿是经典力学理论的开创者。他在伽利略等人工作的基础上,进行了深入研究,经过大量的实验,总结出了运动三定律,创立了经典力学体系。牛顿所研究的机械运动规律,首先是建立在绝对时空观基础之上的。绝对化的时间和绝对化的空间是指不受物体运动状态影响的时间和空间。在两个匀速运动状态下的观察者,对机械运动具有相同的测量结果。在高速运动状态下,这种时空观已不能采用,这时(运动速度与光速可以比拟),牛顿力学将被相对论力学所代替。在微观情况下,由于粒子的波动性已明显表现出来,牛顿力学将被量子力学所代替。牛顿在力学方面另一巨大贡献是在开普勒等人工作的基础上,发现了万有引力定律。牛顿认为:太阳吸引行星,行星吸引卫星,以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力。牛顿用微积分证明了,任何一曲线运动的质点,如果半径指向静止或匀速直线运动的点,且绕次点扫过与时间成正比的面积,则此质点必受指向该点的向心力的作用,如果环绕的周期之平方与半径的立方成正比,则向心力与半径的平方成反比。牛顿还在力学发展中,首先确定了一系列的基本概念,如质量、动量、惯性和力等。经过牛顿的工作,力学已形成了严密、完整、系统的科学体系。

牛顿对物理学的贡献

1.牛顿通过光的色散验证了七种颜色的光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫),并发明了反射望远镜。

2.牛顿系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿三大运动定律。

在《自然哲学的数学原理》一书中,牛顿从力学的基本概念(质量、动量、惯性和力)和基本定律(运动三定律)入手,运用了他发明的微积分这一犀利的数学工具。

它不仅从数学上论证了万有引力定律,而且将经典力学建立为一个完整而严密的体系,统一了天体力学和地面物体力学,实现了物理学史上第一次大规模综合。

牛顿第一定律

(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

(2)定律指出任何物体都有惯性。

(3)不受力的物体不存在。

牛顿第一定律无法通过实验直接验证,但它是在大量实验现象的基础上通过思维的逻辑推理发现的。

它告诉人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,并利用人类的逻辑思维,我们可以从大量的现象中找到事物的规律。

2.牛顿第二定律

(1)牛顿第二定律定量地揭示了力与运动的关系,即知道了力,就可以根据牛顿第二定律分析物体的运动规律;相反,如果我们知道运动,我们可以根据牛顿第二定律研究其力,这为设计和控制运动提供了理论基础。

(2)牛顿第二定律的数学表达式F不能将ma视为力。

(3)牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应。也就是说,作用在物体上的力与其作用效果有一个瞬时的对应关系。当力改变时,加速度也会改变。如果力被移除,加速度将为零。注意力的瞬时效应是加速度而不是速度。

3.牛顿第三定律

应用:超重和失重

(1)超重:如果一个物体有向上的加速度,就说它超重。超重物体对支撑面的压力F N(或对挂钩的拉力)大于物体的重力mg,即F N =mg+ma。

(2)失重:如果一个物体有向下的加速度,就说它失重。无重量物体对支撑面的压力FN(或挂钩上的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma。当a=g,F N = 0时,物体完全失重。

(3)理解超重和失重应注意的问题。

无论物体是失重还是超重,物体本身的重力都不会改变,但物体和支撑的合力=ma,其中F是力,ma是力的效应,特别注意的方向保持不变。

超重或失重与物体的速度无关,只取决于加速度的方向。“加速下降”和“减速上升”是失重状态。

在完全失重的状态下,通常由重力引起的所有物理现象都将完全消失,例如单摆停止,平衡失败,浸入水中的物体不再受到浮力,液柱不再产生压力。

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