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牛頓第壹定律的發展史(詳情)

這個定律說明,力不是維持物體運動的條件,而是改變物體運動狀態的原因。牛頓第壹定律又稱慣性定律,科學地闡述了力和慣性兩個物理概念,正確地解釋了力與運動狀態的關系,提出了壹切物體都具有保持其運動狀態不變的性質——慣性,這是物理學中的壹個基本定律。上述規律主要是從天文觀測中間接推導出來的,是抽象概括的結論,不能簡單用字面定義直接用實驗驗證。任何物體在外力合力為零時保持原來的運動狀態,這是接近實際情況的。即原來的靜止繼續靜止,原來的運動繼續勻速直線運動。物體的慣性本質上是物體相對於平移運動的慣性,其大小就是慣性質量。壹個物體相對於轉動也有慣性,但和第壹定律所說的慣性不壹樣,它的大小就是轉動慣量。慣性質量和慣性矩都是用來表示慣性的,但它們是不同的物理量。慣性矩這個術語在中學物理中並沒有出現,所以沒有必要提及兩者的區別。物體在無外力或外力為零的情況下是靜止還是勻速直線運動,不僅取決於參考系,還取決於初始運動狀態。

牛頓第壹定律解釋了兩個問題:(1)闡明了力和運動的關系。物體的運動不需要力來維持。只有當物體的運動狀態發生變化,即產生加速度時,才需要力的作用。在牛頓第壹定律的基礎上,得出力的定性定義:力是壹個物體對另壹個物體的作用,使受力物體改變運動狀態。(2)提出了慣性的概念。物體之所以靜止不動或勻速直線運動,是由物體本身在不受力的情況下的特性決定的。物體保持原來運動狀態不變的固有特性叫做慣性。物體不受力時的勻速直線運動也叫慣性運動。牛頓在第壹定律中沒有解釋靜止或運動狀態相對於什麽參照系。但按照牛頓的本意,這裏所指的運動是絕對時間過程中相對於絕對空間的絕對運動。牛頓第壹定律就是基於這樣壹個參照系。牛頓第壹定律建立的參照系通常稱為慣性參照系,所以這個定律實際上定義了慣性參照系這個重要概念。牛頓第壹定律是牛頓力學體系的壹個定律,具有特殊的意義,是三大定律中不可或缺的獨立定律。第壹定律不能視為牛頓第二定律的特例。

編輯這壹段牛頓第壹定律的發現和總結

300多年前,伽利略分析類似實驗,認識到運動物體受到的阻力越小,速度下降越慢,運動距離越長。他通過進壹步的推理進壹步得出結論:在理想情況下,如果水平面絕對光滑,物體的阻力為零,那麽它的速度不會減慢,而是永遠勻速運動。

伽利略曾經研究過這個問題,牛頓曾經說過:“我是站在巨人的肩膀上成功的。”這句話是針對伽利略的。於是牛頓總結了前人的研究成果,總結出了著名的牛頓第壹定律。

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