初中物理网

物理七百讲公众号

推荐阅读

牛顿第一定律|牛顿第一运动定律

扫码关注微信公众号wuliqibai

本站尚未正式运行,上述资料暂不对外开放,敬请谅解。

牛顿第一定律概念引入

滑板车沿着水平方向运动时,如果我们不再蹬地,它最终会停下来。汽车在公路上形式,如果把油门彻底松下来(内燃机不再提供动力),汽车最终会停止运动。这些,都反映了运动和力之间关系,下面我们从阻力来出发,探究牛顿第一定律。

阻力对运动的影响

自古以来,很多人都认为,如果一个物体要持续运动,那么必须对它施加力的作用。如果这个力消失,物体迟早会停下来。

实际情况是这样的吗?

意大利物理学家伽利略通过实验分析得出这样的结论:

物体的运动并不需要力来维持。运动的物体,之所以会停下来,是因为收到了阻力的作用。

伽利略的结论正确吗?我们通过实验《阻力对物体运动的影响》来研究这一问题。

阻力对物体运动的影响

采用如图所示的小车滑行实验,来观测阻力对物体运动的影响,探究阻力对运动的影响行为。

第1种情况,将棉布铺在水平木板上,小车从斜面顶端滑下,观测小车滑行的距离。

第2种情况,将棉布去掉,小车从斜面顶端滑下,观测小车滑行的距离。

第3种情况,将棉布去掉后,在木板上抹一层润滑油,小车从斜面顶端滑下,观测小车滑行的距离。

实验的结论是:阻力越小,小车滑行的距离越远;即越难停下来。

我们考虑一种极限的情况,如果没有阻力了,小车会不会永远不停下来。

牛顿第一定律

伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:

如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以很定不变的速度永远运动下去。

英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的规律:

一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。

牛顿第一定律基于大量经验事实,经受住了大量的实践检验,成为公认的物理学基本定律之一。

惯性

从上述牛顿第一定律可以看出,如果物体不受力的作用,原来静止的物体还会静止;原来运动的物体还会继续运动下去。

一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。

比如,高速运行的火车很难立刻停下来,这是因为它有维持原来高速运动的性质,即惯性。

再比如,用钢尺敲击棋子,上面的棋子并不会被打飞,而是落回原来的下方棋子上,这也是因为惯性。

再比如,跳远运动员想跳得更远,会在起跳前快速助跑,这就是利用了自身惯性。

惯性与牛顿第一定律息息相关,因此牛顿第一定律也被称为惯性定律。

扫码关注微信公众号wuliqibai