牛顿第二定律的应用（牛顿第二定律的应用视频）

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物理学:牛顿第二定律在现实生活中的应用

我们来复习一下什么是牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，与物体质量的倒数成正比；加速度的方向与力的方向相同。公式:F=ma解释合力F与加速度的关系生活中的一个实际应用:当你推或拉一个物体时，物体瞬间获得加速度。开始踢球时，足球受力后加速度发生变化，从而改变运动状态。

牛顿第二定律的实验原理

原理:牛顿第二运动定律是指物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。

这个定律是艾萨克·牛顿在1687年的《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律一起构成了牛顿运动定律。

牛顿第二定律的哲学意义

牛顿第二运动定律的常见表述是:物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，与物体质量的倒数成正比；加速度的方向与力的方向相同。

牛顿第二运动定律有五个特点:

瞬时性、向量、独立性、因果性、等价性和不等价性。

为什么牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动而不适用于物体的高速运动和微观粒子的运动，而动量定理却普遍适用？

在小学生眼里，一减二是不够的，是无法计算的，因为它在自然数的范围内。

比如结可以在有理数范围内计算，人类对数识别有一个过程。以下解释纯粹基于高中知识。人们对体育的认识也有一个过程。在牛顿时代，由于观测能力的限制，牛顿力学是以宏观低速物体为研究对象建立的，牛顿定律可以很好地解释宏观低速物体的运动。当时常见的高速物体是光的运动，对光的认识直接导致了牛顿和惠更斯的争论，爱因斯坦做了总结。爱因斯坦发现物体的质量与其运动速度有关。运动速度越大，质量越大。由于速度很低，宏观物体的质量被认为保持不变。而高速物体的质量是随着速度变化的，所以牛二定律不适用，所以会用到相对论力学。当人们认识到原子的内部结构时，再举一个微观粒子运动的例子。先解释一个知识点:带电粒子加速时会辐射能量。当原子内部的电子围绕原子核运动时，它们有加速度，所以它们应该向外辐射能量。电子的能量越来越小，最终会停止。但是，我们知道，电子围绕核心的不断运动是不会停止的。当电子改变轨道时，它的能量会改变，但电子的能量保持不变。轨道变化时，电子能量不是逐渐增加或减少的，每个轨道都有自己对应的能量。当轨道改变时，电子能量找到了一个跳跃点，这就是所谓的量子。这是使用量子力学的时候了。这两者没有对错，只是应用领域不同。动量定理的一般应用也有其适用条件。相对论力学和量子力学也是不完善的。随着人们对物体运动的认识，也会出现各种各样的问题，等待人们进一步发展完善，可能会产生新的理论。

用中文描述牛顿第二定律

1.定律内容:物体的加速度与作用在物体上的外力F成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

2.公式:f =ma

牛顿原始公式:f = δ (mv)/δ t(见牛顿《自然哲学的数学原理》)。即作用力与物体动量的变化率成正比，也称动量定理。在相对论中，F=ma不成立，因为质量随速度变化，仍然用f = δ (mv)/δ t。

3.一些注意事项:

(1)牛顿第二定律是力的瞬时定律。力和加速度同时产生、变化和耗散。

(2)F=ma是向量方程。应用时，应指定正方向。与正方向相同方向的所有力或加速度将取正值，反之亦然。一般来说，加速度的方向总是相反的。

(3)根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在平面内的运动时，物体上的力可以正交分解，牛顿第二定律的分量形式:Fx=max和Fy=may可以在两个相互垂直的方向上应用。

4.牛顿第二定律的五个性质:

(1)因果性:力是加速度的原因。

(2)矢量:力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由外力作用在物体上的方向决定。牛顿第二定律∑F = ma的数学表达式中，等号不仅意味着左右两边的值相等，还意味着加速度的方向与合力的方向相同。

(3)瞬时性:当作用在物体(具有一定质量)上的外力发生突变时，该力所决定的加速度的大小和方向也会发生突变；外力为零时，加速度也为零，加速度和外力是一一对应的。牛顿第二定律是瞬时对应定律，代表力的瞬时效应。

(4)相对性:自然界有一个坐标系。在这个坐标系中，一个物体会匀速直线运动或者在没有力的情况下静止不动。这样的坐标系叫做惯性参考系。地面和相对地面作静止或匀速直线运动的物体都可以看作惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中成立。

(5)独立性:作用在物体上的每一个力都可以独立产生一个加速度，每一个力产生的加速度的矢量和等于外力合力产生的加速度。

(6)同一性:A和F对应同一物体的某种状态。

外力是什么(详细解释)

公式:f =ma

1.定律内容:物体的加速度与作用在物体上的外力F成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

2.公式:f =ma

3.一些注意事项:

(1)牛顿第二定律是力的瞬时定律。力和加速度同时产生、变化和耗散。

(2)F=ma是向量方程。应用时，应指定正方向。与正方向相同方向的所有力或加速度将取正值，反之亦然。一般来说，加速度的方向总是相反的。

(3)根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在平面内的运动时，物体上的力可以正交分解，牛顿第二定律的分量形式:Fx=max和Fy=may可以在两个相互垂直的方向上应用。

4.牛顿第二定律的三个性质:

(1)矢量:力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由外力作用在物体上的方向决定。牛顿第二定律∑F = ma的数学表达式中，等号不仅意味着左右两边的值相等，还意味着加速度的方向与合力的方向相同。

(2)瞬时性:当作用在物体(具有一定质量)上的外力发生突变时，该力所决定的加速度的大小和方向也会发生突变；外力为零时，加速度也为零，加速度和外力是一一对应的。牛顿第二定律是瞬时对应定律，代表力的瞬时效应。

(3)相对性:自然界有一个坐标系。在这个坐标系中，一个物体在没有任何力的情况下，会匀速直线运动或者静止不动。这样的坐标系叫做惯性参考系。地面和相对地面作静止或匀速直线运动的物体都可以看作惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中成立。

牛顿第二定律的适用范围

(1)仅适用于低速运动的物体(速度低于光速)。

(2)它只适用于宏观物体，而牛顿第二定律不适用于微观原子。

(3)参照系应该是惯性的。

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