Newtonian mechanics是什麼意思，Newtonian mechanics的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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牛頓力學（Newtonian mechanics）是以艾薩克·牛頓（Isaac Newton）的運動定律和萬有引力定律為基礎建立的經典力學理論體系。它主要描述宏觀物體在遠低于光速條件下的運動規律，是物理學和工程學的基石之一。以下是其核心内容：

1. 核心定律

   牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中提出了三大運動定律：

   • 第一定律（慣性定律）：物體在不受外力作用時，将保持靜止或勻速直線運動狀态。這定義了慣性參考系的存在。
   • 第二定律（加速度定律）：物體加速度的大小與所受合外力成正比，與物體質量成反比，方向與合外力方向相同。其數學表達式為經典公式：

     $$

     vec{F} = mvec{a}

     $$

     其中 (vec{F}) 是合外力，(m) 是質量，(vec{a}) 是加速度。

   • 第三定律（作用力與反作用力定律）：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。

2. 萬有引力定律

   牛頓提出任何兩個質點之間都存在相互吸引的力（萬有引力），其大小與兩質點質量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比：

   $$

   F = Gfrac{m_1 m_2}{r}

   $$

   其中 (G) 是萬有引力常數。這一定律成功解釋了天體運動和地面物體的重力現象。

3. 適用範圍（局限性）

   牛頓力學在描述宏觀、低速（遠低于光速）物體的運動時極其精确有效。然而，當物體速度接近光速時，需用愛因斯坦的狹義相對論替代；在微觀粒子領域（如原子、電子），則需用量子力學描述。牛頓力學的時間、空間是絕對的，這與相對論的時空觀不同。

4. 曆史意義與現代應用

   牛頓力學統一了天體和地面的力學規律，是科學史上的重大飛躍。盡管在高速和微觀領域有更先進的理論，牛頓力學在機械工程、土木工程、航空航天、天體力學（如衛星軌道計算）等絕大多數工程技術領域仍是核心理論基礎。

權威參考來源：

• 牛頓三大定律及萬有引力定律的原始論述詳見牛頓著作《自然哲學的數學原理》（Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica）。現代闡釋可參考大學經典物理教材，如麻省理工學院開放式課程中的物理課程材料。
• 關于牛頓力學的適用範圍及其與相對論、量子力學的關系，可參閱權威物理學期刊或百科全書，如《大英百科全書》的“經典力學”條目。
• 美國國家航空航天局（NASA）在航天器軌道設計中仍廣泛應用牛頓力學，相關原理說明見其教育網站。

網絡擴展資料

Newtonian mechanics（牛頓力學）是經典物理學的基礎理論，由英國科學家艾薩克·牛頓在17世紀提出，主要描述宏觀物體在低速運動下的力學規律。以下是其核心内容與特點：

1. 基本定義與原理

牛頓力學以牛頓三大運動定律為核心：

• 第一定律（慣性定律）：物體若不受外力作用，将保持靜止或勻速直線運動狀态。
• 第二定律（加速度定律）：力 ( F ) 等于質量 ( m ) 乘以加速度 ( a )，即公式： $$ F = ma $$
• 第三定律（作用與反作用定律）：兩物體間的相互作用力大小相等、方向相反。

此外，萬有引力定律也是重要組成部分，描述物體間的引力作用： $$ F = G frac{m_1 m_2}{r} $$ （( G ) 為引力常數，( m_1, m_2 ) 為物體質量，( r ) 為距離）

2. 適用範圍

• 宏觀尺度：適用于日常可見的物體（如汽車、行星等）。
• 低速運動：物體速度遠低于光速（約 ( 3 times 10 , text{m/s} )）。
• 局限性：在接近光速或微觀粒子領域，需分别用相對論和量子力學替代。

3. 應用領域

• 天體運動：預測行星軌道、潮汐現象等。
• 工程學：機械設計、建築結構分析。
• 經典動力學：研究抛體運動、碰撞問題等。

4. 曆史意義

牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中系統闡述了該理論，統一了地面與天體運動的規律，為近代科學革命奠定了基礎。其絕對時空觀（時間與空間獨立存在）後被愛因斯坦的相對論修正。

牛頓力學是理解經典物理世界的基石，盡管現代物理已發展出更廣泛的理論，但在大多數實際場景（如機械工程、航空航天）中，它仍是核心工具。

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