物理 - 力和运动定律

介绍

• 如果我们对一个物体施加力，它可能会改变其位置和/或形状（如下图所示）。

• 伽利略·伽利雷和艾萨克·牛顿解释了一种不同的方法来理解运动和施加的力。

运动第一定律

• 根据伽利略的理论，当没有力作用在物体上时，物体以恒定的速度运动。

• 根据牛顿第一运动定律，“物体将保持静止状态或以直线匀速运动状态，除非受到外力的作用迫使它改变这种状态”。

• 不受干扰的物体保持静止或保持以相同速度运动（如果正在运动）的趋势称为**惯性**。

• 牛顿第一运动定律也被称为**惯性定律**。

• 如上图所示，当用手指弹动扑克牌时，放在上面的硬币掉入玻璃杯中；这解释了惯性定律。

• 因此，惯性是任何物体抵抗其运动或静止状态变化的自然趋势。

• 从数量上来说，物体的惯性由其质量来衡量，因为较重或较大的物体具有较大的惯性，而较轻或较小的物体具有较小的惯性。

运动第二定律

• 第二运动定律指出：“物体的动量变化率与施加在其上的不平衡力成正比，并且方向与力相同”。

• 物体的动量（用p表示）定义为其质量（用m表示）和速度（用v表示）的乘积。

• 因此，动量 (p) = 质量 (m) × 速度 (v)。

• 动量具有方向和大小。

• 动量的SI单位为千克·米/秒 (kg m s^-1)。

• 第二运动定律阐明了一种测量作用在物体上的力的方法，它是物体质量和加速度的乘积。

运动第三定律

• 第三运动定律指出：“对于每一个作用力，都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。

• 重要的是要记住，作用力和反作用力总是作用在两个不同的物体上。

• 必须记住，作用力和反作用力的大小总是相等的，但这些力可能不会产生大小相等的加速度，因为每个力作用在不同的物体上，而这些物体可能具有不同的质量。

动量守恒

• 动量守恒定律指出，在给定系统中，动量的总量保持不变。

• 动量既不会产生也不会消失；然而，它可以通过力的作用而改变（由牛顿运动定律描述）。

• 物体的质量乘以物体的速度称为动量。