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May 30, 2019
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导读
【记一下有哪些问题
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由于科学史考据派的毛病犯了导致的一篇文章。
伽利略,两个铁球同时落地实验。
伽利略从一系列斜坡实验中发现:一个物体是否运动,跟它有没有受力没有直接关系,运动不需要外力来维持。他设计了一个光滑的斜坡,发现不管我从左边多高的...
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导读
【记一下有哪些问题
由于科学史考据派的毛病犯了导致的一篇文章。
伽利略,两个铁球同时落地实验。
伽利略从一系列斜坡实验中发现:一个物体是否运动,跟它有没有受力没有直接关系,运动不需要外力来维持。
他设计了一个光滑的斜坡,发现不管我从左边多高的地方放下小球,小球基本上都能回到右边相同高度的地方。
进一步,我们减小右边的坡度,让右边越来越平。那么,为了回到同样的高度,小球就得运动更远的距离。
最后,我把右边的斜坡完全放平,那右边就变成了一个平面,高度永远不变了。这样,无论小球运动多久,运动多远,都不可能再回到左边的高度。
永远回不到左边高度的意思是:小球会一直匀速直线运动下去(假设地面绝对光滑)。
这就像在溜冰场,地面越光滑,你就能一次性滑得越远。如果地面绝对光滑,你就会永远停不下来,直到碰到其它障碍物。
通过这个实验,伽利略发现运动本身并不需要力来维持,物体不受任何外力作用时也能保持匀速直线运动的状态。
那么,力的作用到底是什么呢?我用力推椅子,椅子的状态确实改变了,也确实好像是我用的力气越大,椅子的速度就越大。
伽利略针对这些问题做了进一步研究,最后发现:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
原理并不是从某个具体实验总结出来的具体定律,而是大家从大量物理规律中总结出来的一些普遍成立的东西。这些原理对物理定律的形式有非常严格的限制,成了“管定律的定律”。
这样说,大家就明白牛顿的三大运动定律是什么地位了吧?它们是牛顿力学的根基,决定了牛顿力学的基本骨架。
下面,我们就来看看这三大定律到底都说了什么。
记录如下:
【1】力的概念的历史
【2】动量的概念的历史
动量是谁提出来的?
动量守恒定律是什么时候提出来的?
【3】牛顿三大定律提出:1687年 《自然哲学的数学原理》。
【4】牛顿第二定律
在高中教科书里的表示形式:F=ma。到了大学,写成矢量式:
{mathbf {F}}=m{mathbf {a}}
进一步,用动量表述:力是动量对时间的变化率。
{displaystyle mathbf {F} ={frac {mathrm {d} mathbf {p} }{mathrm {d} t}}}
由此通过微积分,把高中物理里的“动量”和“力”两个概念联系了起来。
《自然哲学中的数学原理》中原始表示形式:
The alteration of motion is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.
其中 motion=quantity of motion , impressed force 是冲量,整个句子翻译为“ 动量的变化与冲量成同向正比。 “
由 Delta {mathbf {p}}=mDelta {mathbf {v}}=mint _{{Delta t}}{mathbf {a}},{mathrm {d}}t=int _{{Delta t}}{mathbf F},{mathrm {d}}t 代入{mathbf {J}}=int _{{Delta t}}{mathbf F},{mathrm {d}}t 可以得出:
mathbf{J}=boldsymbol{Delta} mathbf{p}
以上这段原文是在维基百科上搜到的,但自己查书《自然哲学的数学原理》中文版是这样描述的:(?)
参考文献:
[1]
[2]维基百科“自然哲学的数学原理”
。。。。。