解讀牛頓第一運動定律

2019-09-17 來源：新通教育網(wǎng)igo.cn 作者：新通小編閱讀量：人喜歡手機閱讀

導(dǎo)讀

牛頓第一運動定律，簡稱牛頓第一定律。又稱慣性定律、惰性定律。常見的完整表述：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。

　　牛頓第一運動定律(Newton's first law of motion)表明，除非有外力施加，物體的運動速度不會改變。根據(jù)該定律，假設(shè)沒有任何外力施加或所施加的外力之和為零，則運動中物體總保持勻速直線運動狀態(tài)，靜止物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)。物體所顯示出的維持運動狀態(tài)不變的這性質(zhì)稱為慣性。所以，該定律又稱為慣性定律。物體的慣性與其質(zhì)量有關(guān)。牛頓第一運動定律的一般表達(dá)方式為：每一個物體都會堅持它的靜止?fàn)顟B(tài)或沿一直線做勻速的運動，除非此物體受到力迫使它改變原有的狀態(tài)。這定律陳述：如凈力(作用在一個物體上所有力的向量和)等于零，則這個物體的速度是一個常數(shù)。

　　結(jié)果是：

　　1.一個原來靜止的物體會保留在靜止?fàn)顟B(tài)。除非有一凈外力對它作用。

　　2.一個運動的物體，不會改變它的速度;除非有一凈外力對它作用。

　　牛頓第一運動定律是對物體的運動規(guī)律的一種歸納。也就是說根據(jù)人類已有的常識和數(shù)千年的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)在同一參照系內(nèi)，在沒有外力作用下，物體總是保持著靜止或勻速直線運動。這條定律不是證明出來的，而是人類發(fā)現(xiàn)的宇宙間不變的事實規(guī)律。

　　在古希臘，那時候的人們對物體的運動并不是持如是觀，亞里士多德而是認(rèn)為所有的物體都有一個natural place"，所有的物體都傾向于向他們所處的自然位置/狀態(tài)移動，就好象重物(比如石塊)傾向于在地球表面靜止，輕物(比如煙塵)會在空中靜止，而星星會處于天空。

　　后來伽利略發(fā)現(xiàn)外力才是改變物體運動的關(guān)鍵因素。他總結(jié)：在沒有力的作用下，運動的物體會繼續(xù)保持運動。物體保持運動的這個趨勢被伽利略稱之為慣性(Inertia)。

　　1644年，笛卡爾在他的《哲學(xué)原理》一書中彌補了伽利略的不足。他明確地指出，除非物體受到外因的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)，并且還特地聲明，慣性運動的物體永遠(yuǎn)不會使自己趨向曲線運動，而只保持在直線上運動。笛卡兒的貢獻(xiàn)在于他第一個認(rèn)識到力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

　　1687年，牛頓在笛卡爾、伽利略等人工作的基礎(chǔ)上，撰寫《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，擺脫舊觀念的束縛，把慣性定律作為第一原理正式提了出來：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。他提出了保持勻速直線運動狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性的觀點，以及從中得出的慣性參照系的概念。

　　可見人類的很多常識直到伽利略時期才開始被科學(xué)地，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)�，正確地歸納，之前很多以直覺判斷總結(jié)的定律都是錯的。