A. 牛顿三定律是什么/请告诉我
牛顿三定律即牛顿运动定律。
牛顿运动定律(Newton's laws of motion)是由艾萨克-牛顿爵士(Sir Isaac Newton)总结于17世纪并发表于《自然哲学的数学原理》的牛顿第一运动定律(Newton's first law of motion)即惯性定律(law of inertia)、牛顿第二运动定律(Newton's second law of motion)和牛顿第三运动定律(Newton's third law of motion)三大经典力学基本运动定律的总称。
第一定律
内容
表述一:任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时(
第二定律
),总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
原来静止的物体具有保持静止的性质,原来运动的物体具有保持运动的性质,因此我们称物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。一切物体都具有惯性,惯性是物体的物理属性。所以此定律又称为“惯性定律”
表述二:当质点距离其他质点足够远时,这个质点就作匀速直线运动或保持静止状态。
即:质量是惯性大小的量度。
惯性大小只与质量有关,与速度和接触面的粗糙程度无关。
质量越大,克服惯性做功越大;质量越小,克服惯性做功越小。
力不是保持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
第二定律
内容
物体的加速度的大小跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式:
均使用国际单位制,则单位为
牛顿发表的原始公式:(见《自然哲学之数学原理》)
动量为
的物体,在合外力为F的作用下,其动量随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
用通俗一点的话来说,就是以t为自变量,
为因变量的函数的导数,就是该点所受的合外力。
即:其中表示表达式对时间
求一阶导数,其中后半部分也可表示成增量之比当的极限值.即.若考虑相对论效应,则质量
也为变量,此时有:
由实验可得在加速度一定的情况下
与
成正比,在质量一定的情况下
与
成正比
(只有当
以N,
以kg,
以m/s2为单位时,成立)
几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
(2)
是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
(4)牛顿第二定律只适用于质点的运动。
六个性质
(1)因果性:力是产生加速度的原因。
(2)同体性:
合、
、
对应于同一物体。
(3)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(4)瞬时性:激凳敏当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(5)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
(粗衫6)独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度。
适用范围
(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿明枝第二定律不适用于微观原子。
(3)参照系应为惯性系。
第三定律
内容
两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。(详见牛顿第三运动定律)
表达式:
(
表示作用力,
表示反作用力,负号表示反作用力F'与作用力F的方向相反)
说明
要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
注意
1.力的作用是相互的。作用力与反作用力同时出现,同时消失。
2.相互作用力一定是相同性质的力
3.作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。
4.作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同
5.作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力
6.相互作用力和平衡力的区别
①相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且在同一直线上的力;两个力的性质是相同的。
②平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相同、方向相反,并且作用在同一直线上。两个力的性质可以是不同的。
③相互平衡的两个力可以单独存在,但相互作用力同时存在,同时消失
例如:物体放在桌子上,对于物体所受重力与支持力,二者属于平衡力,将物体拿走后支持力消失,而重力依然存在;而物体在桌子上,物体所受的支持力与桌面所受的压力,二者为一对作用力与反作用力.物体拿走后,二者都消失.
2适用范围编辑
牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用。也就是说相互作用以无穷大的速度传递。
除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。
在这种情况下,牛顿从实验中发现了第三定律。“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗;或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线,彼此作用于对方,并且同时产生,性质相同,这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且,在一定范围内,牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的。
但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展,19世纪发现了电与磁之间的联系,建立了电场、磁场的概念;除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外,发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用;运动电荷又将激发磁场,因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上,麦克斯韦(1831-1879)在1855~1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论,发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度(光速
)来传递的,后来为电磁波的发现所证实。
物理学的深入发展,暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向,静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用,因而牛顿第三定律仍适用的话,那么,对于运动电荷之间的相互作用,牛顿第三定律就不适用了。如图所示,运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷
的力为 (并不沿
的连线),而运动电荷A的磁场在此刻对
电荷却无作用力(图中未表示它们之间的库仑力)。由此可见,作用力在此刻不存在反作用力,作用与反作用定律在这里失效了。
实验证明:对于以电磁场为媒介传递的近距作用,总存在着时间的推迟。对于存在推迟效应的相互作用,牛顿第三定律显然是不适用的。实际上,只有对于沿着二物连线方向的作用(称为有心力),并可以不计这种作用传递时间(即可看做直接的超距作用)的场合中,牛顿第三定律才有效。
但是在牛顿力学体系中,与第三定律密切相关的动量守恒定律,却是一个普遍的自然规律。在有电磁相互作用参与的情况下,动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量;从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒,从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。
3创立意义编辑
牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础。正如欧几里德的基本定理为现代几何学奠定了基础一样,牛顿三大运动定律为物理科学的建立提供了基本定理。三大定律的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千年中最杰出的科学巨人。
牛顿算不上是实验者,他喜欢思考问题,像爱因斯坦那样在脑海里做实验。他会长时间专注地想事情,直到得出他需要的答案。用他自己的话说,他会“把问题摆在面前,然后开始等待,一直等到出现第一缕曙光,接着渐渐变得清晰,最后豁然开朗”。
不久,一个问题开始困扰着牛顿:是什么力量导致了运动呢?他集中精力研究伽利略的自由落体定律和开普勒的行星运动规律。他痴迷到了废寝忘食的地步,身体几乎处于崩溃的边缘。
1666年初,牛顿创立了三大运动定律,这些定律为他发明微积分和发现地球引力创造了必不可少的条件。但直到20年后哈雷鼓励牛顿写《自然哲学的数学原理》时,牛顿才公布了他创立的三大定律。
1684年,让·皮卡尔第一次精确地求出了地球的大小和质量。有了这些必要的数字,牛顿就能证明:利用三大运动定律和他的重力方程式可以正确地计算出行星运动的真实轨道。即使有了确凿的数学证据,牛顿也只是在哈雷的请求和说服下于1687年发表了《自然哲学的数学原理》,发表这本书最主要的原因是罗伯特·胡克声称(错误地声称),他自己已经发现了运动的普遍规律。《自然哲学的数学原理》成为科学史上备受推崇和人们经常使用的出版物。
4守恒定律编辑
在现代物理学中,动量守恒定律、能量守恒定律与角动量守恒定律相比牛顿定律更为普遍适用,它们既应用于光,也应用于物质;既应用于经典物理学,也应用于非经典物理学。
它们的陈述都非常简单:“动量、能量、角动量既不可能凭空创造也不可能凭空消失”。
因为力是动量的时间衍生物,因此力这个概念显得有些多余,是从属于守恒定律的。力的概念也不能应用于基础理论,如量子力学、量子电动力学、广义相对论中。标准模型解释了三种基本力(强力、弱力和电磁力)是如何从规范场中起源并通过虚粒子转换的。其他的力例如重力与费米简并压力也可以从动量守恒中引出。
5牛顿简介编辑
艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家,同时也是物理学家、数学家和哲学家,晚年醉心于炼金术和神学。他在1687年7月5日发表的不朽着作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”,由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜,开启工业革命的大门。逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂,成为在此长眠的第一个科学家。
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B. 如何从经济的角度反对英国工业革命期间的童工现象 有的人指出工业革命前,儿童本就没有权益,工业革
英国工业革命(1760∼1830)的重要含义之一就是人类从事生产的物质技术方式发生了全面的变革。1733年,英国兰开夏郡的技术工人约翰·凯伊发明了飞梭,打破了纺织工业中纺和织的平衡。以此为契机,英国展开了一场全面的技术革新活动,到19世纪三四十年代,珍妮纺纱机、水力纺纱机、水力织布机等先后被发明出来并投入使用。1784年,瓦特改进的蒸汽机应用于工业生产,解决了大工业发展所需的动力问题。蒸汽机在各行业中的应用使童工劳动成为可能。
英国工业革命中使用童工劳动是一种很普遍的现象,“现代工业一兴起,工厂就雇用小孩子;最初由于机器小(以后变大了),在机器上工作的几乎完全是小孩,而且他们主要是从孤儿院里领来的,厂主把他们当做‘学徒’成群地长期雇用。”[3](P435 )特别是在早期的一些工业部门中,几乎全是童工劳动。如纺织业,“兰开夏的最初一批工厂满是儿童。罗伯特·皮尔爵士的工厂里同时有1000名以上的儿童。”[4](P334)1789年,阿克莱特开办的3个纺纱厂中有工人1150名,其中的2/3是童工[5](P80)。据统计,1788年时,英国有纱厂142 家,童工25000人,而男工却只有26000人。1835年时,英国棉纺织业中13岁以下的童工有28771人,占到该行业中工人总数的13%左右, 如果把13岁到18岁之间的少年工人也算在内的话,其比例将达到22%[6](P4110)。纺纱厂、织布厂的建立,使成年工人的工作越来越显得多余,因为在这类工厂中,“主要就是接断头,而其余的一切都由机器去做了;做这种工作并不需要什么力气,但手指却必须高度地灵活。 ”[1](P456)正因为如此,随着工业革命的深入展开,童工劳动不但没有减少,反而有增加的趋势。1839年,在大不列颠的41.956万个工厂工人中有19.2887万人是在18岁以下的[1]。1850年至1862年间,英国纺织业中14岁以下的童工,1850年是9956人,1856年是11228人,1862年是13178人。“可见,同1856年比较起来,1862年虽然织机数有很大的增加,但是雇用的工人总数减少了,而被剥削的童工总数却增加了。”[1 ](P456)
矿业是英国工业革命中使用童工较多的另一个部门。该行业“出现了招收年仅4岁的儿童到煤矿做工的情况,而最普遍的招工年龄是8 至9岁。”“在矿里做工的很大一部分工人年龄在13岁以下。”[7] (P141)煤矿业中的童工,年龄较小的充当“看门工”,年龄大一点的则是从矿坑里往外拉煤。关于煤矿业中童工的数量,1840年,英国政府成立了矿山和工厂童工状况委员会。根据该委员会1841年进行的调查,该年度除爱尔兰以外的英国矿业中,20岁以下的青工与童工达到51485 人,占矿工总数的1/4左右。除纺织业与矿业部门外,其他行业中也大量使用童工,如火柴厂、制造厂、化学工业、印花等行业。由此可见,在英国工业革命时期,使用童工劳动已非常普遍。
二
英国工业革命时期大量使用童工,其原因可从以下几个方面来理解。
第一,机器的发明和应用,简化了劳动工序,节省了人的体力,使儿童劳动成为可能。在工场手工业时期,劳动主要靠体力和熟练的技术来完成。应用机器后,对劳动者的体力和熟练技术要求不再那么严格,特别是在纺织业部门中,无论是纺或者是织,主要是接断头。做这种工作并不需要什么力气,但却要求手指灵活。因此,女人与小孩子做这种工作较之成年男子更合适。正如有人所说,“要把成年人训练成熟练有用的工人,几乎是不可能的”。所以,“在使用水力纺纱机的纺纱工厂中工作的只有女人和女孩子,在用螺机的纺纱工厂里只有一个成年男纺工(在使用自动纺机时,他就是多余的了)和几个接断头的助手,后者多半是女人或小孩子。”[3](P427)由此可见, “就机器使肌肉成为多余的东西来说,机器成了一种没有肌肉力或体力发育不成熟而四肢比较灵活的工人的手段。因此,资本主义使用机器的第一个口号是妇女劳动和儿童劳动。”[1](P516)
第二,童工价廉且易于管理[8](P390)。一般说来, 童工到工厂做工多数都是以学徒身份去的。工厂主只给童工吃住就可以了。至于那些不住在工厂里的童工,就给他们很少的工资。1803年,在花布印染厂里,一个成年工人每星期赚得25先令,而一个童工才拿到3先令6便士至7先令,仅仅是成年工人工资的1/3左右。 在利兹地区的丝织业工厂里,一般工人每天工资约为1先令,童工的最低工资每天仅有1便士。而当时面包的价格每磅要1.5便士,房租每天要1.5便士,所以,童工的工资连维持最低限度的生活水平也是不可能的。由于童工的工资低,雇用“3个每周工资为6至8先令的13岁女孩,排挤了一个每周工资为18至 48先令的成年男子。”[9](P59)而3 个童工所创造的剩余价值却远远超过了一个成年男工创造的剩余价值,因而
C. 为啥胡克定律推动了工业革命发展
胡克定律把材料力学里面的各种现象建立了一种线性相关的关系,推动了材料拉伸,压缩,扭转等现象的进一步研究。胡克定律是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它指出在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律。
D. 甘地是印度非常着名的领袖,他为什么会反对工业革命
从棉纺织业开始,工业革命摧毁了小农经济,构建起了一个全球分工网络。这是一个停不下来的趋势,所谓时代大势浩浩汤汤,一直发展到了我们今天,还要往前发展。当然在这个过程中,反抗工业化、全球化趋势的人,也有很多。比如最着名的,印度的圣雄甘地。甘地最着名的形象,就是他用手摇纺车织布的样子。
但是看了《棉花帝国》这本书以后,我对甘地当年的想法和做法有了更多的理解和同情。出售棉花,到底能挣到多少钱?农民自己说了就不算,完全由远方某些他既不知道,可能终生也不会见到的人来决定。他既不了解,更无力影响远方的那些人和事。也就是说,他和他家人的命运,变得难以把握而且不安全了。所以,印度自耕农才强烈抵制加入棉花种植园。英国人尝试了几次,软硬兼施,都不成。
E. 什么是第四次工业革命应该如何应对
所谓第四次工业革命,大致可以划分第一次是蒸汽技术革命,第二次是电力技术革命,第三次是信息技术革命,第四次工业革命,用现在的词叫做“物理信息融合”,其实就是“物联网+”,主要是以互联网产业化,工业智能化,工业一体化为代表,以人工智能,清洁能源,无人控制技术,量子信息技术,虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命。
第四次工业革命,将是一个高度开放与共享的时代,将是一个世界各国在创新领域百花齐放、争奇斗艳的时代,如果把第四次工业革比喻为快速行驶的火车,命希望中国能驾驭得了这列火车的火车头。
F. 什么是萨伊定律
萨依定律是一种自19世纪初流行至今的经济思想。萨依定律主要说明,经济一般不会发生任何生产过剩的危机,更不可能出现就业不足。定律得名自19世纪槐凳的法国经济学家——让·巴蒂斯特·萨依不过萨依并非最早提出定律内容的人。
真正提出相关概念的是英国的经济学家,历史学家詹姆斯·穆勒(James Mill)。虽然当今经济学教科书已将其内容删去,然而还有不少微观或宏观经济理论还是依据萨依定律而作出结论的。
扩展资料
萨伊定律的三个要点:
(1)产品生产本身能创造自己的需求;
(2)由于市场的自我调节作用镇明源,不可能产生遍及国民经济所有部门的普遍性生产过剩,而只能在国民经济的个别部御态门出现供求失衡的现象,而且即使这样也是暂时的;
(3)货币仅仅是流通的媒介,商品的买和卖不会脱节。根据萨伊定律,在一个完全自由的市场经济中,由于供给会创造自己的需求,因而社会的总需求始终等于总供给。
G. 反对工业革命的定理是什么
近代自然闹尺运科学革命时期,哥白尼于1543年公开发表《天体运行论》,这是近代自然科学诞生的主要标志。日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌,猛烈地震撼了科学界和思想界,动摇了封建神学的理论基础,是天文学发展史上一个重要的里程碑。在天体力学中,开普勒发现了行星运动的三大定律(椭圆定律、面积定律、周期定律);1632年,伽利略发现了自由落体定律;1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,系统论述了牛顿力学三定律(惯性定律、作用力反作用力定律、加液梁速度定律)和万有引力定律。这些定律构成一个统一的体系,把天上的和地上的物体运动概括在一个理论之中。这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。工业革命时期,1785年,英国瓦特改良蒸气机,使人类进入了“蒸汽时代”;1807年,美国人富尔顿发明了轮船1814年,英国人史蒂芬孙发明蒸汽机困坦车(火车);1825年,英国建成世界上第一条铁路。以蒸汽机的发明为标志,纺织工业、机械工业、冶金工业、造船工业为主的产业革命是这次技术革命的产物。人类社会从农业文明转向工业文明。