昨天我们把牛顿第一运动定律进行了一个阐述,今天我们书接上回继续阐述牛顿第二运动定律。牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。为了和后面的学习保持一致,我们现在给大家一个后续的一个概念,那就是牛顿第二运动定律也可以表述为:物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比。关于牛顿第二运动定律,我们从以下几个方面进行阐释
一是它的数学表达式是a=F/m或者F=ma,由这个数学表达式,我们就可以明白,在国际单位中,力的单位是牛顿,符号N,到底是怎么来的?它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1m/s² 加速度的力,叫做1N。即1N=1kgm/s²。
二是它的瞬时性:牛顿第二运动定律是力的瞬时作用效果,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。
三是它的矢量性。力和加速度都是既有大小又有方向的物理量。所以它的数学表达式是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
四是它的独立性:物体受几个外力作用,在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关,与其他力无关,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度,合加速度和合外力有关。说白了就是力与加速度是一一对应的关系。
五是它的因果性:力是产生加速度的原因,这一点就再次证明了,力不是使物体维持运动的原因,加速度是力的作用效果,所以力是改变物体运动状态的原因。
六是它的同一性:即加速度a与外力F与同一物体某一状态相对应。
七是它的适用条件:牛顿定律只在惯性参照系中,且低速宏观物体才成立,即这个参照系处于静止或者匀速直线运动状态。
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