作者Beachboy (天煞孤星)
看板Physics
标题Re: [讨论] 关於牛顿三大运动定律
时间Mon Sep 19 22:06:35 2005
※ 引述《loveyo0126 (等待中的温咖啡)》之铭言:
: 我想请问一下
: 当初牛顿究竟是为何会推出三大运动定律
: 尤其是F=ma
: 重点是在於
: 为什麽他会导出这公式
: 是什麽动力或什麽契机
: 今天出来的是力等於质量乘上加速度
: 而不是另外一样东西
: 这样问的有点抽象
: 是我的表达能力不够好
: 有点抱歉@@
我最近刚好也在看这方面的东西。
三大定律虽然感觉很基本,但也发觉有很多可以深思的地方。@@
就我最近所读,我觉得,F=ma不能说是导出来的,甚至,牛顿第二运动定律
也不可以完全说就是F=ma这个式子,不过这个有点题外话。
我就照我自己最近念书的心得,简单帮自己也归纳整理一下。
1.在牛顿之前,伽利略就慢慢发现惯性这个概念(或是性质),
有名的就是那个斜面的实验。此後,牛顿就加以思考整理,提出惯性定律。
也就是第一定律。
2.有了惯性这个东西,这个物体本身具有的某种特性。牛顿又慢慢去思考,
力是什麽东西。他应该算是首先以"作用"来描述改变物体运动状态的"原因"的人,
而这个所谓的"作用"或是"原因"就是我们一般称之的"力"。
3.有了作用(加上伽利略当初努力,也有了一些速度加速度的概念),紧接着牛顿
就去想作用跟加速度的关系。简单说,他发现,同样一个物体,作用力愈大,
加速度也愈大,呈现一个正比关系,就是F正比於a。於是,一个比例常数m也自然
就出现。这个m就是跟物体惯性有关系的东西,就称为移动惯性或是惯性质量。
4.或者,补充第三点的最後一句话。要先提一下质量的操作型定义。
对两个不同的物体,施加一样的力量,会发现较大较重的物体加速度比较小,
较小较轻或是物质比较少的物体加速度比较大。可以得到:
m1/m2 = a2/a1 =常数 ----> m1 = m2 x (a2/a1) ,此即质量操作型定义。
也可知,m1*a1=m2*a2=常数。到这边,比较第三点的F正比於a,就会察觉到,那个
比例常数m,就是所谓的质量,就是物体本身一种具有的性质。抵抗本身改变运动状
态的一种性质。
5.以上很粗糙的叙述,我觉得如果真要探究当初牛顿如何得到这些东西,需要读不少书,
其中牵扯到科学史、一些力跟质量的操作型定义、哲学....等等。所以如果有人有更
深入的了解,我很想知道。
6.可以推荐一本书,原po可以看看,推荐不代表这本书写得很对或是写得很好,而是这
本书有提到很多可能可以解决你疑问的东西。
书名:物理学的基础─力学
作者:姚珩
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