- 牛顿第二定律在现实生活中的例子
- 1-踢球
- 2-用手抓住球
- 3-推车
- 4-推两辆车
- 5-推相同的满或空购物车
- 6-推车
- 7-驾驶卡车或汽车
- 8-两个人一起散步
- 9-两个人推桌子
- 10-打高尔夫球
- 11-开门
- 12-脚踏车
- 13-使用番茄酱瓶
- 牛顿定律
- 参考文献
在牛顿第二定律中,即动力学的基本原理中,科学家指出,物体的质量越大,加速它所需的力就越大。也就是说,物体的加速度与作用在物体上的净力成正比,与物体的反作用力成反比。
我们知道,只有在物体上施加力时,物体才能加速。牛顿第二定律告诉我们,在给定的净力下,物体将加速多少。
换句话说,如果净力加倍,则物体的加速度将是原来的两倍。同样,如果物体的质量加倍,其加速度将减半。
牛顿第二定律在现实生活中的例子
牛顿定律适用于现实生活,是最能影响我们日常生活的物理定律之一:
1-踢球
当我们踢球时,我们在特定的方向上施加力,这就是球的行进方向。
同样,球踢得越厉害,我们施加在球上的力就越大,球走得越远。
2-用手抓住球
职业运动员一旦接住球便将手向后移,因为这样可以使球有更多的时间放慢速度,而对自己的作用力却更少。
3-推车
例如,用两倍的力推动超市手推车会产生两倍的加速度。
4-推两辆车
另一方面,当以相同的力推动两个超市手推车时,由于相反的变化,它会产生一半的加速度。
5-推相同的满或空购物车
推空的超市手推车要比装满的超市手推车容易,因为装满的超市手推车的质量要比装满的超市手推车的质量大,因此推开满的手推车需要更多的力量。
6-推车
为了计算将汽车推到最近的加油站所需的力,假设我们以每秒0.05米的速度移动一吨的汽车,我们可以估计施加在汽车上的力,在这种情况下约为100牛顿。
7-驾驶卡车或汽车
卡车的质量比汽车的质量大得多,这意味着它需要更多的力才能加速到相同的程度。
例如,当您在高速公路上行驶100公里,行驶65公里时,无疑会比在卡车上以相同速度行驶相同距离时所用的汽油少得多。
8-两个人一起散步
可以将以上相同的推理应用于任何移动物体。例如,两个人一起走路,但是一个人的体重比另一个人低,尽管他们走路时施加的力相同,但谁重量越轻,它们的加速度无疑就越大,因此走得更快。
9-两个人推桌子
假设两个人朝不同的方向推桌子,一个人的力量比另一个人大。
力量最大的人向东推,力量最小的人向北推。
如果我们将两个力加在一起,我们将获得等于桌子的运动和加速度的合力。因此,在强者施加的力的作用下,桌子将朝东北方向移动,尽管朝东方的倾斜度更大。
10-打高尔夫球
在高尔夫比赛中,球的加速度与球杆所施加的力成正比,与球杆的质量成反比。路径受空气力的影响,这可能会导致其方向发生微小变化。
11-开门
当我们打开一扇门时,我们将不得不根据制成门的材料施加不同的力。尽管它可能具有相同的比例,但是与木质门相比,必须在铁叶门上施加更大的力。
12-脚踏车
根据牛顿定律,自行车的加速度将取决于所施加的力。力越大,加速度越大。因此,骑自行车的人通常很瘦,而专业自行车却很轻。
13-使用番茄酱瓶
要从锅中取出番茄酱,我们必须按一下它,使其从狭缝中出来。根据所施加的力,番茄酱可以缓慢地出来并落在汉堡上,或者高速地出来并散布在整个盘子上。
牛顿定律
以萨克·牛顿(1643年1月4日至1727年3月31日),以其万有引力定律而闻名的英国物理学家和数学家,是17世纪科学革命的关键人物,并发展了现代物理学原理。
牛顿于1686年在《自然数学原理》中首次提出了他的三个运动定律。
该书被视为有关物理学乃至所有科学的最有影响力的书,其中包含有关物理学几乎所有基本概念的信息。
这项工作提供了三个基本定律中运动物体的精确定量描述:
1-除非施加外力,否则静止的物体将保持不动;
2-力等于质量乘以加速度,运动的变化与作用力成正比;
3-对于每个动作,都有一个相等且相反的反应。
这三个定律不仅解释了椭圆形的行星轨道,而且解释了宇宙中几乎所有其他运动:太阳的引力如何将行星保持在轨道上,月球如何绕地球旋转以及月球上的卫星木星围绕它旋转,而彗星则如何围绕太阳绕椭圆轨道旋转。
可以使用运动定律解决几乎所有运动的方式:加速火车将需要多少力,炮弹是否会击中目标,气流和洋流如何运动或飞机是否会飞行,都是牛顿第二定律的应用。
总之,在实践中很容易观察牛顿的第二定律,即使不是在数学中也是如此,因为我们都通过经验证明,移动重型三角钢琴比施加更大的力(因而需要更多的精力)是必要的。在地板上滑动小凳子。
或者,如上所述,当接住快速移动的板球时,我们知道,如果在接球的同时向后移动手臂,则会造成较小的损坏。
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参考文献
- Jha,A.“牛顿的第二运动定律是什么?” (2014年5月11日)在:卫报:艾萨克·牛顿。方程的简短历史。检索日期:2017年5月9日,来自《卫报》。theguardian.com。
- 凯恩&斯特恩海姆。“物理”。Ed。Reverte。1989年。
- 阿吉拉尔·佩里斯(Aguilar Peris)和塞恩特(Senent)的《物理学》,埃弗·雷弗特(Evert。Reverte),1980年。
- “牛顿第二定律”的检索日期:2017年5月9日,位于Physicsclassroom.com的Physics Classroom。
- “艾萨克·牛顿。“传记”,网址:Biography.com,于2017年5月9日从Biography / biography.com检索。
- “牛顿第二定律是什么?” 网址:可汗学院(Khan Academy)取自可汗学院(Khan Academy),网址:khanacademy.org。
- SAEM Thales的“牛顿定律”。安达卢西亚数学教育协会Thales。检索日期:2017年5月9日,来自thales.cica.es。