本篇文章给大家谈谈牛顿运动定律的适用范围是什么,以及牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
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牛顿定律适用于的范围是?
牛顿定律其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。
牛顿运动定律只适用低速问题。若物体的速度与光速接近时,必须使用狭义相对论。牛顿运动定律对于伽利略变换是协变的,但对于洛伦兹变换不是协变的,因此其不能和狭义相对论相容。
扩展资料
牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律,实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。
牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比。他说:流体部分之间由于缺乏润滑性而引起的阻力,如果其他都相同,与流体部分之间分离速度成比例。在此把符合这一规律的流体称为牛顿流体,其中包括最常见的水和空气,不符合这一规律的称为非牛顿流体。
参考资料来源:百度百科-艾萨克·牛顿
参考资料来源:百度百科-牛顿运动定律
牛顿运动定律的适用条件
牛顿运动定律基于牛顿力学的基本假设:①空间是绝对的,可以认为是数学上的抽象空间,和空间内的填充物质无关;②时间是连续的、均匀流逝的、无穷无尽的;③时间和空间无关;④时间和运动状态无关;⑤物体的质量和物体的运动状态无关。广义相对论在第一条假设上有突破,狭义相对论突破了第三、四、五条假设。 因此:
牛顿运动定律只适用于质点,牛顿运动定律中所指的物体为质点。对质点系,运用牛顿运动定律中的第二定律时一般采用隔离法,或者采用质点系牛顿第二运动定律。 对于作用力非恒力的情形,如时间、速度或位置相关性的力,应用积分等方法,牛顿运动定律亦可使用。
牛顿运动定律只适用于惯性参考系。孤立质点相对它静止或做匀速直线运动的参考系为惯性参考系。 在非惯性参考系中牛顿运动定律不适用,因为不受外力的物体在该参考系中也可能具有加速度,与牛顿第一运动定律相悖;只有在惯性参考系中牛顿运动定律才适用。但通过惯性力的引入可以使牛顿运动定律中的第二定律的表示形式在非惯性系中适用,即使用力学方程 求解力学问题,式中 为在惯性系中测得的物体受的合力, 为在非惯性系中测得的惯性力( 为非惯性系统的加速度)。
牛顿运动定律只适用宏观问题。当考察的物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由粒子运动不确定性关系式可知,该物体的动量和位置已不能同时准确获知,故牛顿动力学方程缺少准确的初始条件而无法求解,即经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。对于一个作用量接近或小于普朗克常量 的微观粒子(亦或是一个线度接近或小于原子线度 的物体 ),必须使用量子力学。 量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量(或速度)的概念来描述物体的状态(即波函数),用薛定谔方程代替牛顿动力学方程(即含有力场具体形式的牛顿第二运动定律)。用态矢量代替位置和动量的原因是由测不准原理而同时知道位置和动量的准确信息,但是可以知道位置和动量的概率分布;测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。
牛顿运动定律只适用低速问题。若物体的速度 与光速 接近时,必须使用狭义相对论。 牛顿运动定律对于伽利略变换是协变的,但对于洛伦兹变换不是协变的,因此其不能和狭义相对论相容。当物体做高速移动时,需要修改力、速度等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。
牛顿运动定律具有内在随机性。其包含的“不确定行为”远多于由它所给出的“确定行为”,特别是在保守系统及耗散系统中。
(牛顿运动定律中的三条定律各自独立,各自存在适用范围。各条定律不同表述的细微变化也会产生各自适用范围的改变,具体的表述和对应拓广形式的使用范围可查阅各独立词条。 )
牛顿运动定律的适用范围是?
经典力学适用于低速运动、宏观物体,不适用于高速和微观物体。
牛顿运动定律包括牛顿第一定律、第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。
其中,第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
扩展资料:
牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。
牛顿第二运动定律引入了惯性质量,全面完整地刻画了物体因受力作用而产生加速度,以及加速度与外力及质量的定量关系,构成了第二定律独立于第一、第三定律的深刻内涵和根本原因。
牛顿第三运动定律不能由第二定律推演得出,第二定律也代替不了第三定律,第一定律更不能取代第三定律;第三定律也是在伽利略先前提出的观点的基础上,牛顿所提出的一条定律。
牛顿运动定律的适用范围
经典力学适用于低速运动、宏观物体.不适用于高速和微观物体.
故答案为:低速,高速,宏观,微观.
牛顿运动定律的应用有哪些?
1、牛顿运动定律
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合=ma。
牛顿第三定律:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2、应用牛顿运动定律解题的一般步骤
①认真分析题意,明确已知条件和所求量。
②选取研究对象,所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统,同一题,根据题意和解题需要也可先后选取不同的研究对象。
③分析研究对象的受力情况和运动情况。
④当研究对对象所受的外力不在一条直线上时;如果物体只受两个力,可以用平行四力形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上,分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动方向上。
⑤根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力,加速度、速度等都可以根据规定的正方向按正、负值代公式,按代数和进行运算。
⑥求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论。
牛顿运动定律解决常见问题:
Ⅰ、动力学的两类基本问题:已知力求运动,已知运动求力
①根据物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况;根据物体的运动情况,可由运动学公式求出物体的加速度,再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力。
②分析这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁——加速度。
③求解这两类问题的思路,可由下面的框图来表示。
Ⅱ、超重和失重
物体有向上的加速度(向上加速运动时或向下减速运动)称物体处于超重,处于超重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即FN=mg+ma;物体有向下的加速度(向下加速运动或向上减速运动)称物体处于失重,处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma。
牛顿第一运动定律的适用范围
牛顿第一定律只适用于惯性参考系。在质点不受外力作用时,能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。
牛顿第一定律在非惯性参考系(即有加速度的系统)中不适用,因为不受外力的物体,在该参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。
当牛顿第一定律不成立时,即非惯性系中,要用非惯性系中的力学方程 求解力学问题。式中 为在惯性系中测得的物体受的合力, 为在非惯性系中测得的惯性力, 为非惯性系统的加速度。
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