牛顿经典力学的建立及影响

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2021年02月11日 05:34
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2021年2月11日发(作者:浠水一中吧)


牛顿经典力学的建立及影响



摘要:

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牛顿一是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家。其科学巨著《自然哲


学 的数学原理》的出版


,


标志着经典力学体系的建立。经典力学理 论体系的科学


成就和科学的方法论启迪了人类征服自然的无穷智慧


,


对现代化科学技术发展


和社会进步产生了极其深远的影响 。本文就牛顿力学的建立及影响做一简要论


述。



关键词:



牛顿






经典力学






影响



一、牛顿经典力学的建立



牛顿所处的时代


,


哥白尼提出了日心说


,


开普勒从第谷 的观测资料中总结了


经验的行星三定律


,

伽利略又给出了力、


加速度等概念并发现了惯性定律和自由


落体定律。但是


,


这些物理概念和物理规律是孤立的


,


在逻辑上是各自独立的东


西。


牛顿正是




站在这些巨人的肩上”



对行星及地面上的物体运动作了整体的


考察和研究


,


用数学方法


,


使物理学成为能 够表述因果性的一个完整体系。牛顿


对力学的研究成果集中体现在他的科学巨著


《自然哲学的数学原理》


以下简称


《原


理》中


,


。这本书是科学史上极为重要的伟大著 作。



1.


划时代的巨著《原理》



《原理》一书分为两大部分


,


在第一部分中


,


牛顿首先明确了当时 人们常常


混淆的几个重要概念


,


如质量、惯性、外力、向心力、时间、空间等


,


然后提出


了运动的基本定理和定律


,


即牛顿力学三定律


,


力的合成与分解 、


动量守恒定律、


质心运动定律、相对性原理以及力的等效原理 等。这一部分虽然篇幅不大


,


但它


是全书的基础


,


内容极为重要。第二部分是这些定律的应用


,


又分为三篇


,


前两

< br>篇是用演绎推理的方法导出了万有引力定律


,


确定了这 一定律的具体形式讨论


了阻尼运动、流体动力学以及流体静力学等。在第三篇中


,


用已发现的规律解释


宇宙体系


,


研究天体的观测资料


,


其中包括行星围绕太阳的运动


,


卫星围绕行星


的运动


,


地面上物体的降落运动和抛射运动


,


慧星轨道的确定


,


岁差以及潮汐现< /p>


象与万有引力的符合程度等


,


首次把地 上的运动与天体运动用数学方式联系起


来。



牛顿的时空观是绝对的


,


它虽然不能 正确揭示作为物质存在形式的空间和


时间的统一性


,


不能正确揭示物质和运动的统一性


,


但它正确反映了当速度远低


于光速时的经典理论的基础


,


它是在当时实验条件下的科学总结


,


是人类认识自


然的一个里程碑。



2.


著名的牛顿三定律



定律Ⅰ:


每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态


,


除非有力加于


其上迫使它改变这种状态。



定律Ⅱ:


运动的改变和所加的动力成正比< /p>


,


并且发生在所加的力的那个直线方向


上。



定律Ⅲ:每个作用总有一个相等的反作用和它相对抗


,


或者说


,


两物体彼此之间


相互作用永远相等


,


并且各指其对方。



牛顿三定律是在观察和实验的基础上发现的


,


已被公认为宏观自然规律,


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