物体抵抗变化

牛顿的第一定律

一个处于静止状态的物体将继续静止，一个处于运动状态的物体将继续以相同的速度和方向运动：除非受到不平衡力的作用。

这个性质被称为惯性。宇宙中的所有事物都抵抗其运动被改变。

一本书放在桌子上将永远地停在那里，除非有什么东西推它。一个在无摩擦冰面上滑动的冰球将永远在直线上滑动，除非有什么东西停止它。

这是一场革命。 trước Newton，人们认为物体自然会减速。牛顿意识到减速不是自然的事情：只有因为像摩擦和空气阻力这样的力才会发生。

惯性在日常生活中的应用

你每天都在体验惯性

安全带的存在是因为惯性。当汽车突然停下时，您不会随着汽车停止：您的身体仍然以原来的速度向前移动。安全带是阻止您停止的不平衡力。

桌布技巧的工作原理是因为惯性。盘子处于静止状态，抵抗被移动。如果你足够快地拉起桌布，摩擦力没有时间使盘子加速，盘子仍然保持原位。

地面上的足球在没有人踢它之前会完美地保持静止。它没有愿望去移动，没有倾向于移动。它完全无所谓。

力等于质量乘以加速度

牛顿的第二定律

力等于质量乘以加速度：F = ma

这是在所有物理学中的最有用的一条公式。它一举三得：

1. 对于一个物体，应用的力越大，它的加速度（速度加快、减慢或改变方向）也越大。

2. 一个物体的质量越大，对于相同的力，它的加速度越小。

3. 如果您知道力、质量或加速度中的任何两个值，您可以计算出第三个值。

质量是物体包含的物质量。它以公斤为单位测量。

加速度是速度变化的速度。它以每秒平方米（m/s²）为单位测量。

力以牛顿（N）为单位测量：是以他为单位命名的。

应用F = ma

推动购物车

想象一下这个场景：您在杂货店。您推着一个空的购物车，它轻松地滚动。然后您将购物车装满重重的食品并用相同的力推动。

每个动作都有一个等量的反作用力

牛顿的第三定律

对于每个动作，都有一个等量的反作用力。

这意味着力总是成对出现。你无法推动某物而不被推回。

当你走路时，你的脚向后推动地面，而地面则向你推动前方。这股向前的推力才使你前进。

当一个火箭发射时，它不会推动地面或空气。它将热气向下以极高速度抛出，而这股气体则以同等力向火箭推动：向上。

当你游泳时，你的手向后推动水，而水则向你推动前方。

这些力总是等量的，方向相反。总是。

在地球上跳跃

一个让人迷惑的问题

当你跳跃时，你的腿向下推动地球。根据牛顿的第三定律，地球向你推动上方的力与之相等：这就是你飞向空中的原因。

但这里有一个奇怪的地方：如果你向下推动地球，而地球向你推动上方，那么力是等量的。你会向上飞升。所以地球应该向下移动。

宇宙引力

牛顿的宇宙引力定律

牛顿发现，令苹果从树上掉下的是同一种力，也是使月球绕地球运行的力。

每个有质量的物体都吸引每个其他物体。 这种吸引力强度取决于两个因素:

1. 质量：质量更大的物体吸引力更大。

2. 距离：物体离得越远，吸引力越弱。力会随距离的平方减小：距离翻倍，吸引力减少四分之一。

质量与重量

质量是指你体内的物质数量。无论你身在何处，质量都不会改变。

重量是指引力作用于你的质量。它会随着你所处的位置而变化。

在月球上，你的质量相同，但重量只有月球引力的一分之一，因为月球的引力较弱。

为什么月球不坠地?

它在坠落：不断地。然而，它以如此之快的侧方速度，等到它稍微坠落时，地球表面已经向后曲线移开。它不断坠落，也不断地错过地面。这就是轨道的本质：不断地坠落而永远错过地面。

在无重力环境中依然没有脱离引力

空间站的谜题

国际空间站上的宇航员似乎是无重量地浮动。你们可能已经看过这些视频：他们翻滚，水形成浮动的团块，什么都不会落下。

令人惊讶的事实是，国际空间站的轨道大约在地球400公里上空。在这个高度上，引力仍然是地面强度的90%。

牛顿定律在现实世界中的应用

力在工程与体育中的作用

地球上的每个结构、车辆和运动都遵循牛顿定律。

桥梁必须平衡所有力才能保持静止状态(第一定律)。工程师计算交通的重量(第二定律),并确保每个支撑点以等同的力向后推进(第三定律)。

火箭完全依赖第三定律工作:在一个方向上抛出质量以在另一个方向上加速。在太空中没有空气可以推 against。排气筒下方;火箭向上飞。

运动是应用物理学。棒球棍从第二定律将力传递给球。短跑运动员在起跑板上推进并且起跑板推动他们前进(第三定律)。冰上滑动的冰球展示了第一个定律的最小摩擦。

每当一位工程师设计汽车、桥梁或太空飞船，他们都在解决牛顿的方程。

你最喜欢的运动中的物理学

你的回应

现在应用所学知识。