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📜  牛顿第一运动定律

📅  最后修改于: 2021-06-25 09:24:59             🧑  作者: Mango

在物理学中，将物体在给定时间间隔内相对于其周围环境的位置变化定义为运动。质量为m的物体的运动可以用数学术语来描述，例如距离，位移，速度，速度，时间和加速度。根据对伽利略伽利略实验的观察，牛顿提出了三个运动定律。这些定律被称为牛顿运动定律。在解释牛顿运动定律之前，首先讨论一些基本术语，例如力，力的类型，惯性，例如：

力量

它被定义为对物体的推动或拉动，在物体所作用的身体上产生加速度。力可以改变其作用的身体的速度，方向和形状。

从数学上讲，它定义为质量(m)和加速度(a)的乘积：

F =马

SI的力单位为牛顿(N) 。

主要有两种类型的力：平衡力和不平衡力。

  • 平衡力：如果力彼此抵消并且它们的合力等于零，则称这些力为平衡力。
  • 不平衡力：当两个相反的力作用在一个物体上时，朝一个较大的力或一个使物体运动的力的方向移动一个物体，这称为不平衡力。

惯性

一个物体抵抗其静止状态或匀速运动变化的自然趋势称为惯性。

牛顿运动定律

艾萨克·牛顿爵士提出了17世纪的三个运动定律。这些定律广泛用于经典力学领域。它们几乎在任何地方都有效。有关法律的简要说明如下。

在本文的此处，仅正确解释了第一运动定律。该定律说明了物体的运动与作用在物体上的力之间的关系。

牛顿第一运动定律

第一运动定律指出，除非受到外部不平衡力的作用，否则身体将继续保持静止或匀速直线运动。也称为 惯性定律。

用简单的话来说，我们可以说对象不能自行开始，停止或改变方向。他们需要一些外力来引起这种变化。物体抵抗其运动或静止状态的某些变化的这种趋势称为惯性。

牛顿的第一运动定律如何在日常生活中适用?

  • 快速制动车辆时，由于存在惯性，乘客将被向前抛出。惯性试图使乘客保持活动状态。这就是为什么建议您在乘车旅行时系上安全带的原因。
  • 过山车使用惯性原理。它继续以相同的速度沿相同方向移动，直到轨道充当改变其方向的外力为止。
  • 如果您在冰上滑冰球，最终它将停止。这是因为在冰上摩擦或碰到某些东西，例如球员的棍子或球门柱。
  • 只要没有力作用，放在桌上的书就保持静止。
  • 马拉松运动员由于惯性继续越过终点线几米。
  • 如果快速拉动，可以从碗碟下面取下桌布。除非桌布运动产生的摩擦力太大，否则餐具将保持静止。
  • 太空中的人们发现，由于缺乏重力作用，他们很难停止运动。
  • 惯性使溜冰者能够以直线运动在冰上滑行。

样本问题

问题1：一个人坐在电梯中，以恒定的速度向上移动。人的体重为800N。电梯绳索立即断裂，因此电梯坠落。确定在电梯钢丝绳断裂前后，电梯地板对人施加的法向力。

解决方案：

问题2：保持100千克物体以10 m / s的恒定速度运动需要什么力?

解决方案：

问题3：一个人以500英里/小时的恒定速度乘坐飞机旅行。另一个人以50英里/小时的恒定速度行驶在他们的汽车中。确定两种情况下谁的加速度都更大?

解决方案：

问题4：电梯中的乘客的质量会向下施加110N的力。他承受了从130N的电梯地板向上的法向力。如果有的话，他以什么速度加速前进?使用g = 10 m / s 2

解决方案：

问题5：1500公斤的宇宙飞船在太空真空中以600 m / s的恒定速度行驶。忽略重力，宇宙飞船上的净力是多少?

解决方案：

问题6：球从时速50英里的火车上滚下来。忽略空气摩擦，在球撞击地面之前水平方向的速度是多少?

解决方案：

问题7：一辆面包车在后面行驶，保龄球在后面，可以随意滚动。货车接近红灯，必须减速以使其完全停止。当货车减速时，保龄球向哪个方向滚动?

解决方案：