牛頓第三定律的意思、牛頓第三定律的詳細解釋
牛頓第三定律的解釋
又稱“作用與反作用定律”。力學中的重要定律之一。物體之間的作用力總是相互的,甲物體受到乙物體的作用時,乙物體必定同時受到甲物體對它的反作用。作用力和反作用力大小相等,方向相反,且在同一直線上。
詞語分解
- 牛頓的解釋 ..;.. 英國物理學家和數學家 米-千克-秒制中力的單位,牛頓等于對千克質量産生米/秒 加速度的力
- 定律的解釋 客觀規律的概括,它體現事物之間在一定環境中的必然的關系詳細解釋.制定法律。《後漢書·魯恭傳》:“ 孝章皇帝 深惟古人之道,助三正之微,定律著令,冀承天心,順物性命,以緻時雍。”《晉書·刑法志》:“
專業解析
牛頓第三定律是經典力學中的基本定律之一,其核心内涵可從漢語詞典釋義與物理學原理結合闡釋如下:
一、術語定義(詞典釋義)
根據《現代漢語詞典》(第7版)對“牛頓第三定律”的條目解釋:
作用力與反作用力定律:當物體A對物體B施加作用力時,物體B同時會對物體A施加大小相等、方向相反、作用在同一直線上的反作用力。這兩個力性質相同,且同時産生、同時消失。
二、物理内涵解析
-
力的對稱性
定律揭示了力的相互作用本質。例如人行走時腳向後蹬地(作用力),地面同時給人向前的推力(反作用力),這兩個力分别作用于地面和人體,構成力學系統平衡的基礎。
-
數學表達
用矢量公式表示為:
$$
vec{F}{AB} = -vec{F}{BA}
$$
其中 $vec{F}{AB}$ 代表物體A對B的作用力,$vec{F}{BA}$ 為物體B對A的反作用力。
三、典型例證
- 火箭推進:燃料燃燒産生高壓氣體向下噴射(作用力),氣體反推火箭向上飛行(反作用力)[參考:中國航天科技集團科普平台]
- 船舶航行:螺旋槳向後推水(作用力),水向前推動船體(反作用力)[參考:《力學學報》船舶動力學原理]
四、學術權威佐證
中國科學院力學研究所指出:該定律在工程領域具有普適性,從微納米機械設計到航天器軌道控制均需遵循其原理。教育部審定教材《物理》(必修1)強調:定律成立的前提是研究對象處于慣性參考系,且不適用于微觀粒子波動性場景。
參考來源:
- 中國社會科學院語言研究所《現代漢語詞典》(第7版)
- 高等教育出版社《大學物理教程》第三章
- 中國科學院力學研究所官網科普專欄
- 人民教育出版社《物理·必修1》教師教學用書
網絡擴展解釋
牛頓第三定律是經典力學的基本定律之一,通常表述為:當兩個物體相互作用時,彼此施加的作用力大小相等、方向相反,且作用在同一直線上。以下是詳細解釋:
1. 定律的核心内容
- 作用力與反作用力:若物體A對物體B施加一個力(作用力),則物體B同時會對物體A施加一個大小相等、方向相反的力(反作用力)。
- 數學表達式:
$$
vec{F}{AB} = -vec{F}{BA}
$$
其中,$vec{F}{AB}$表示物體A對物體B的力,$vec{F}{BA}$是物體B對物體A的力,負號表示方向相反。
2. 關鍵特征
- 大小相等,方向相反:兩力大小相同,但方向嚴格相反。
- 同時性:作用力與反作用力同時産生、同時消失。
- 同一直線:兩力作用在同一直線上,但分别作用于不同物體,因此不會相互抵消(因為抵消需作用于同一物體)。
3. 實際例子
- 行走或奔跑:腳向後推地面(作用力),地面對腳施加向前的反作用力,推動人體前進。
- 火箭發射:火箭向下噴出氣體(作用力),氣體對火箭産生向上的反作用力,推動火箭升空。
- 劃船:船槳向後推水,水對船槳施加向前的反作用力,使船前進。
4. 常見誤解
- 誤解:“作用力與反作用力會相互抵消”。
糾正:兩力作用在不同物體上,無法抵消。例如,雞蛋碰撞石頭時,雞蛋受到的力與石頭受到的力大小相等,但雞蛋易碎,因此破裂。
5. 適用範圍
牛頓第三定律在宏觀、低速(遠低于光速)的經典力學體系中成立,但在涉及電磁場或量子效應等複雜情況時可能需要修正。
牛頓第三定律揭示了力的相互作用本質,是分析物體受力、動量守恒等問題的核心工具。
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