A-level物理 | 考前提分——你确定真的懂“牛顿三定律”吗?
首先,问大家一个问题:
“什么是牛顿定律?”
我相信,大部分人的脑海之中都一定浮现出来的是那个已经用的烂熟于心的公式:
学完物理,我想这可能是往后今生难忘的公式之一了。
But, 这就是传说中的牛顿定律吗?如果你说是,那你对牛顿太不了解了。准确的说,只是对了一小半。F=ma能够代表牛顿定律的重要思想,但是要做到完全理解这个定律却是肯定不够的。
■首先,我们来看下所谓的牛顿第二定律:牛顿第二定律告诉我们
“The acceleration of an object is proportional to the resultant force exerted on it.”
这句话的意思有两个层面:第一,物体的acceleration(加速度)是由resultant force 造成的。第二,物理如果受到一个resultant force,那么其一定具有一个acceleration。第二层意思很特别,因为如果反过来理解的话就是:如果物理没有加速度,那么这个物理就没有受到一个resultant force。让我们细细去想象这句话背后的意义。
■接下来,我们来看看加速度的定义:“Acceleration is the rate of change in velocity.”
如果一个物体没有加速度的话,那么意味着没有velocity的变化,换句话说,也就是物理是匀速运动的,或者也可以说物理是静止的。Attention!这不就是我们熟悉的牛顿第一定律吗?所以,综上来看,牛顿第一定律其实是牛顿第二定律的一个特例而已,也就是a=0的情况。
可是往往学生在学习和理解这些定律的时候不会去关注这些点,大部分人以为这两个没有什么关系。
先让我们看看牛顿第一定律的表述:以上图片的表述中的unbalanced force其实就是我们熟悉的resultant force,resultant force本身即是一个非平衡的,所以才导致了物理的加 (减) 速运动。这里面很容易发生错误的地方在于,学生只是简单的以为“物理没有受力的情况下,是静止或者匀速运动的。”所以,在考试中,一定要注意这个点,因为牛顿定律在无形之中几乎贯穿了整个物理的内容。
至于牛顿第三定律,我们下回分解~