9組動圖幫你輕鬆理解牛頓力學!

2021-01-08 騰訊網

課本上的定義太抽象難以理解?今天小編給大家分享幾組精美的動態圖,相信你會對牛頓力學有更清晰的認識。

牛頓第一定律

牛頓第一定律又稱慣性定律,由牛頓在1687年提出,任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止。

什麼是保持勻速直線運動?

可以感覺到,它的運動似乎有些無聊,因為我們生活的這個世界存在引力、空氣阻力、摩擦力等等。那就看一下最常見的外力因素——摩擦力,現實世界中的大部分運動都有它的身影。

摩擦力:F=μ×FN

阻礙物體相對運動(或相對運動趨勢)的力叫做摩擦力,摩擦力是個宜動宜靜的乖寶寶~它有兩種形態:

靜摩擦力:兩個相互接觸的物體,當其接觸表面之間有相對滑動的趨勢,但尚保持相對靜止時,彼此作用著阻礙相對滑動的阻力,這種阻力稱為靜滑動摩擦力,簡稱靜摩擦力。摩擦力比較大的時候會發生,由於相對沒動,所以保持和傳送帶一起運動。

動摩擦力:兩接觸物體之間存在相對滑動時,其接觸面上產生阻礙對方滑動的阻力稱為動滑動摩擦力。可以看到由於材質的不同,或者又加上制動等因素,只要記住物體表面粗糙及壓力越大,摩擦力越大。

牛頓第二定律:F=ma

牛頓第二定律由牛頓在1687年提出,物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且與物體質量的倒數成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。

簡單的說就是——物體越輕或者受到的力越大,加速度越大。

牛頓第三運動定律:F=-F'

由牛頓在1687年提出 ,相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。

常見的比如說彈撞擊,拉、推重物等等。反正哪哪都有它,不要忘記它就好。

動量守恆定律

既然提到牛三,那就一定要提到一個它最重要的衍生定律了:動量守恆定律。

如果一個系統不受外力或所受外力之和為零,那麼這個系統的總動量保持不變。

動量守恆定律最初是牛頓第三定律的推論, 但後來發現它們的適用範圍遠遠廣於牛頓定律。簡單的描述就是,兩個速度不同的物體碰撞之後會產生速度上的『傳遞』,打撞球的同學應該有更深的感觸。

阿基米德定律:F=γV

阿基米德定律中,γ在同種液體中為不變常量。浸入靜止流體(氣體或液體)中的物體受到一個浮力,其大小等於該物體所排開的流體重量,方向垂直向上並通過所排開流體的形心。

所以水中物體彈出速度與物體的體積、質量成正比~而且會越靠近水面越快。看下曲線圖:

可以發現,浮起來的過程因為外力的方向不斷變化,以致有些類似彈性曲線,繼而聯想到了胡克(彈性)定律。

胡克定律:F=-k·x

胡克定律又稱彈性定律,由胡克在1678年提出。彈簧在發生彈性形變時,彈簧的彈力F和彈簧的伸長量(或壓縮量)x成正比,即F=k·x。k是物質的彈性係數,它只由材料的性質所決定,與其他因素無關。負號表示彈簧所產生的彈力與其伸長(或壓縮)的方向相反。

那麼由胡克定律結合牛頓第二定律F=ma,我們就可以得出彈性曲線來,這裡的關鍵因素就是物體質量、彈性係數、伸長量來決定。

表面張力

液體表面任意二相鄰部分之間,垂直於它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成,同處在液體表面薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。

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