牛顿第一定律:为什么匀速直线运动是不受力状态?

牛顿在研究力的时候,总能看到一种现象:给一个小球施加力,小球不是匀速运动的,而是有一个初始速度,由于摩擦力的原因,小球的速度越来越慢。

牛顿第一定律,说白了是一个理想的定律。但是,随着科学技术的发展,人们一直在争论一个问题,那就是匀速直线运动真的存在吗?

那么牛顿当时为什么提出了这个运动定律呢?

一.出于对力学的研究

牛顿认为,力是一种物体对另一种物体所施加而产生的。因此才有后来的牛顿第三定律作用力与发作用力大小相等,方向相反。

当时牛顿在研究力的时候,总能看到一种现象:给一个小球施加力,小球不是匀速运动的,而是有一个初始速度,由于摩擦力的原因,小球的速度越来越慢。

牛顿就像啊,如果去掉摩擦力的话,小球不就一直运动下去了吗?

于是牛顿认为,物体只有两种情况,一种是静止不动,一种是一直做匀速直线运动,速度不变,直到有外在的力的作用才能改变力的大小及方向。

二.牛顿第一定律是在伽利略,笛卡尔的基础上不断完善的

牛顿第一定律的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程

伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序:CAB

笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原点的方向,牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足呢?显然,笛卡尔没有涉及静止物体的运动规律.

三.真正的惯性运动存不存在,世界上有绝对静止的物体吗

一直以来,惯性和引力是物理学中的两大谜团。任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

从惯性定律我们可以看出,惯性是物体运动的一种抵抗现象。它代表了物体运动状态改变的难易程度。与物质的质量有关。那么有没有绝对静止的事物呢?同时有没有一直做匀速直线运动的物质呢?

1905年,爱因斯坦《物理学纪事》上发表了三篇论文,其中一篇《论物体的电动力学》第一次明确的阐明了相对论的相关概念,即后来所说的狭义相对论。

相对论的提出,首先证明了遗址之一匀速运动的物质,那就是光速,并且,“光速不变”原则是相对论的灵魂。

同时,相对论的提出,也否认了绝对静止的理论。

因此,牛顿第一定律在相对论中存在瑕疵。但是惯性系却被报了了下来。

小结:牛顿第一定律向人们揭示了物质运动的本质,一切都具有惯性的。爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论,揭示了光速不变的原理,同时也极大地丰富了物质的本性。现在科学家们发现光子,粒子等的运动是一直做在匀速直线运动而不受力的状态的。

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