牛顿第二定律准确详细的解答,以及对牛顿第一定律的证实过程,根据第一定律不受力有惯性,而有惯性不受力

牛顿第二定律准确详细的解答,以及对牛顿第一定律的证实过程,根据第一定律不受力有惯性,而有惯性不受力
牛顿第二定律准确详细的解答,以及对牛顿第一定律的证实过程,根据第一定律不受力有惯性,而有惯性不受力

牛顿第二定律准确详细的解答,以及对牛顿第一定律的证实过程,根据第一定律不受力有惯性,而有惯性不受力
第一定律：
牛顿第一运动定律（Newton's first law of motion）表明,除非有外力施加,物体的运动速度不会改变.根据这定律,假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零,则运动中物体总保持匀速直线运动状态,静止物体总保持静止状态.物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性.所以,这定律又称为惯性定律.物体的惯性与其质量有关.
于1687年,英国物理泰斗艾萨克·牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里,提出了牛顿运动定律.牛顿第一运动定律就是其中一条定律,在本文内简称为“第一定律”.
牛顿第一定律 - 表达方式
牛顿
牛顿第一运动定律的一般表达方式为：
每一个物体都会坚持它的静止状态或沿一直线作匀速的运动,除非此物体受到力 迫使它改变原有的状态.
这定律陈述：如净力（作用在一个物体上所有力的向量和）等于零,则这个物体的速度是一个常数.数学表达式为：
总力F=o—dv/dt=o 结果是：
1.一个原来静止的物体会保留在静止状态.除非有一净外力对它作用.
2.一个运动的物体,不会改变它的速度；除非有一净外力对它作用.
牛顿第一定律 - 适用范围
1.牛顿把他的运动定律建立在一个称为惯性坐标系中,而任何参考坐标系相对惯性坐标系作匀速运动的也是惯性坐标系.因此,牛顿定律只在惯性坐标系中有效.
2.物体的运动速度要比光速小得多.
3.宏观物体.
牛顿第一定律 -
牛顿第一定律是伽利略惯性概念的重述.亚里斯多德有这样的观点；宇宙中所有物体都有一自然的位置,重物如,岩石愿在地球上静止,而轻物,如烟愿在天空中静止.行星愿在天空中仃留.他想,物体静止是它的自然·1状态.如要一物体沿一直线作直线运动,则要有一连续的外力推它.否则,它会仃止运动.
伽利略对亚里斯多德对关于宇宙的描述存有许多问体和怀疑.自己做了许多斜面落体实验,从这些实验结果,伽利略得出惯性的概念如下：一个物体不会自发地去改变它的速度,如一个物体原来作直线匀速运动,它会继续沿原直线的方向匀速运动,除非它受到另外力的作用.如果一个物体,原来是静止的,它会继续静止.物体的这种性质,称为惯性.牛顿重述了伽利略惯性的定义；而成为他的运动第一定律.
牛顿第二定律：
定律内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.
公式：F合=ma
几点说明：
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、同时消逝.
F=ma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反正方向.
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,可将物本所受各力正交分解,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.
虽然在牛顿力学中第二定律被称为定律,但是牛顿第二定律实际上可以看作为牛顿力学中力的定量定义,只有当给出力的具体形式后才能构成动力学方程预测物体的行为.
牛顿第二定律 - 牛顿第二定律的三个性质
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.
瞬时性：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.
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.
牛顿第二定律 - 适用范围
1.牛顿第二定律作为力的定义是恒成立的,作为可预测物体行为的方程是给出力场的具体形式的动力学方程.但是当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波长相比拟时,由于测不准原理,物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解.也就是说经典的描述方法由于测不准原理已经失效或者需要修改.量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量（或速度）的概念来描述物体的状态,用薛定谔方程代替牛顿动力学方程（即含有力场具体形式的牛顿第二定律）.
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息,但是我们可以知道位置和动量的概率分布,测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系.
2.由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因而当物体做高速移动时需要修改力,速度,等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同.