解释运动和能量的物理定律

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运动

当一个物体相对于参考点的位置发生变化时,它就是在运动。这就是运动的科学定义。就速度而言,它被定义为物体在一段时间内所移动的距离。然而,许多人混淆了速度和速度这两个术语。速度实际上是物体在特定方向上的速度。谈到运动时,下一个重要的术语是加速度。它被定义为物体在一段时间内速度的变化。这些基本术语是经典力学的基础,但对每个人来说也是非常熟悉的,因为它们在我们的日常生活中非常常见:

牛顿定律

力是使物体发生速度、方向或形状变化的推力或拉力。力的使用是物理学的基础,加上一些数学上的洞察力,艾萨克·牛顿爵士在1687年7月5日的著作《自然哲学的数学原理》中首次提出了三大运动定律。这些定律描述了作用力如何影响物体的运动,实际上是经典力学的基础。

简单地说,第一定律引入了惯性,即物质在运动状态中抵抗任何变化的特性。第二定律直接将物体的加速度与作用的合力联系起来,最后第三定律将两个物体之间的相互作用力和反作用力联系起来。

牛顿定律近三百年来没有得到改进,这一事实是了不起的!牛顿也通过经验观察发现了万有引力定律。尽管它已经被爱因斯坦的广义相对论所取代,但当我们处理低质量物体时,它仍然有效。

请访问下面的文章,了解牛顿对现代科学的贡献:

能源

虽然我们在日常生活中使用这个术语,但很难确定什么是能量。科学上,它被定义为做功的能力。它最惊人的特性之一是它既不能被创造也不能被摧毁,而只能从一个身体转移到另一个身体,或从一种形式转变到另一种形式。这些转换是通过热、功或辐射的传递而发生的,能量的形式基本上有两种:动能和势能。所有其他类型的能源——化学、电力、地热、太阳能等——都属于上述两种形式之一。这是一种简单而优雅的方法,不仅可以描述这个复杂而难以定义的概念,而且还可以将其度量到令人满意的程度。

另一个性质是物质可以转化为能量,反之亦然,这一事实在数学上可以用著名的爱因斯坦方程来表达。然而,经典力学并没有认识到这种性质,因为在经典力学中,能量和质量是两种完全不同的东西。

更多关于力,动量和能量

下面的链接包含关于力和动量守恒原理的额外信息。最后一个原理,连同能量守恒,可以用来描述各种各样的现象,包括碰撞现象(能量守恒的“弹性”和能量不守恒的“非弹性”):

如前所述,牛顿运动定律是经典力学中最基本的定律。尽管这些定律在非常小的尺度和低速下是足够精确的,但在某些情况下,它们被认为是不适合描述正在发生的现象的。极高的速度(接近光速)和很强的引力场要求狭义相对论和广义相对论的应用。另一方面,能量守恒定律,动量守恒定律,甚至角动量守恒定律,都是普适的,可以应用于光和物质,无论是经典物理学还是非经典物理学。

参考文献