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怎么样理解牛顿第二定律呢?牛顿第二定律适用的范围都有哪些呢?

高考资讯 来源:网络 编辑:付付 2019-02-18 10:12:02 浏览:

  在物理的学习中我们都学习过牛顿第二定律,但是你个人对牛顿第二定律是怎么理解的呢?牛顿第二定律主要说的是什么呢?有怎么样的经典公式来分析证明呢?关于牛顿第二定律的适用范围都有哪些呢?这些都是我们需要知道的,下面我们就一起来看下牛顿第二定律。

怎么样理解牛顿第二定律呢?牛顿第二定律适用的范围都有哪些呢?

  牛顿第二定律讲述的是物体运动时所受外力(F)、自身质量(m)、自身的运动加速度(a)三个物理量之间的关系,具体来说就是:F=ma或m=F/a或a=F/m。也就是说量度一个物体所受到的外力作用,等于量度其质量与其加速度的乘积。

  在经典力学中,我们一般会将质量视为常量,而将所受外力与其自身加速度视为变量。但在相对论中,这三个量其实都是可变的,但质量的变化在低速情况下微乎其微,因此在牛顿力学的方程中是被视为常量的。

  由于加速度、速度、时间三个物理量的关系是a=dv/dt。而动量、质量、时间三个物理量之间的关系是p=mv.因此 F=mdv/dt=dmv/dt=dp/dt。这是用外力、动量、时间这三个物理量来表述的牛顿第二定律。

  我们可以认为更准确的牛顿第二定律应是用下述这类微分方程dF=dm·da或dm=dF/da或da=dF/dm所表述的,因为实际上从相对论的观点来看,物理定律的准确表述方式应是微分方程,而任何一个物理量都可在方程里成为变量,我们其实只是为了便于近似计算,将某些量比如质量视为不变量,但事实并非如此。上述方程一般来说被认为是表达牛顿第二定律的。但其实不仅如此。

  因为上述方程里已经体现了,如果所受外力不变,则加速度不变,这就是惯性定律。如果两个相互作用的物体加速度的数量相等、方向相反,则各自所受的外力也是数量相等、方向相反的。也就是说牛顿三大定律其实是统一而不可分割的,其实各自是同一物理方程的不同角度的物理含义的表述而已。

  如果再区分标量与矢量,用矢量形式的微分方程来表述,其实牛顿这三大定律的方程已经自然蕴含了相对论的味道了。

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