
【化】 Newton first law
牛頓第一定律,又稱慣性定律,是經典力學的基礎定律之一。其核心含義如下:
牛頓第一定律指出:任何物體都将保持其靜止狀态或勻速直線運動狀态,除非有外力迫使它改變這種狀态。
該定律揭示了物體固有的慣性屬性,即物體抵抗運動狀态變化的性質。
“物體若不受外力作用(或合外力為零),将保持靜止或勻速直線運動。”
"An object at rest remains at rest, and an object in motion remains in motion at constant speed and in a straight lineunless acted upon by an unbalanced force."
關鍵詞"unless acted upon" 強調外力是改變運動狀态的必要條件。
定律的矢量形式可表示為:
$$ sum vec{F} = 0 quad Rightarrow quad frac{dvec{v}}{dt} = 0 $$
當合外力($sum vec{F}$)為零時,速度($vec{v}$)恒定,加速度為零。
航天器在星際空間關閉引擎後,因遠離天體引力影響(合外力≈0),會以恒定速度滑行。此現象被NASA用于深空探測器軌道設計,印證了定律的普適性。
權威參考來源:
牛頓第一定律,又稱慣性定律,是經典力學的基礎定律之一,由艾薩克·牛頓在1687年提出。其核心内容為:
“任何物體都會保持靜止或勻速直線運動狀态,直到外力迫使它改變這種狀态為止。”
慣性概念
定律揭示了物體具有慣性,即物體自身具有維持當前運動狀态(靜止或勻速直線運動)的屬性。例如,行駛中的汽車急刹車時,乘客因慣性會向前傾未引用到網頁,知識庫未提供來源。
力的作用
定律指出,力并非維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀态(如加速、減速或改變方向)的原因。例如,若一個冰壺在光滑冰面上滑動,若忽略摩擦力,它将保持勻速直線運動,無需外力推動。
參考系的重要性
該定律僅在慣性參考系(非加速的參考系)中成立。例如,在加速行駛的火車上,乘客會因慣性表現出“後仰”現象,此時需引入非慣性系中的虛拟力(如慣性力)來解釋。
實際應用
牛頓第一定律奠定了動力學的基礎,後續的第二定律($F=ma$)和第三定律(作用力與反作用力)均在其框架下展開。
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