惯性系(牛三定律是什么)
惯性系,牛三定律是什么?
牛三定律,又称牛顿三定律,是经典物理学中的基本定律之一,由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
牛三定律包括以下三个方面:
1. 物体静止或匀速直线运动的状态不会改变,除非有外力作用于它。这条定律描述了惯性的概念,即物体的运动状态只有在外力作用下才会发生改变。
2. 物体受到的作用力与其产生的反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。这条定律描述了作用和反作用的关系,即物体受到的力和施加在其他物体上的反作用力大小相等、方向相反。
3. 物体之间的相互作用力都是成对存在的,并且两个力的大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。这条定律描述了物体之间的相互作用,即任何物体之间都会存在着相互作用力,这种力始终存在于一对物体之间,且大小相等、方向相反。
牛三定律是经典物理学中最重要的基本定律之一,被广泛应用于力学、动力学、力学波动等方面的研究中,是理解和解决物理问题的基础。
宇宙中有所谓的?
我们知道,狭义相对论的适用范围是惯性参照系,但从严格意义上讲,宇宙中其实是找不到惯性参照系的。在牛顿的绝对时空观中,惯性参照系被定义为相对于绝对空间静止或做匀速直线运动(即合外力为零)的参照系,在不同惯性系中测得的物理量可以通过伽利略变换进行转换。但狭义相对论认为,根本不存在绝对的时间和空间,时空的概念都是相对的,在不同惯性系中测得的物理量可以通过洛伦兹变换进行转换。由于狭义相对论摒弃了绝对时空观,并且引力作用无处不在,这样就会导致一个非常棘手的问题——没法定义所谓的惯性参照系,而这又是狭义相对论所依赖的基础。那么,如果没有严格意义上的惯性参照系,爱因斯坦的狭义相对论岂不是都不能用了?
虽然严格意义上的惯性参照系不存在,但近似的惯性参照系是存在的,例如,地球可以近似认为是一个惯性参照系,这是因为地球处于宏观低速弱场的状态。虽然这样的处理并非完全正确,但这个误差其实非常小,使用狭义相对论能够获得精度很高的结果,所以把地球视作一个惯性参照系便于讨论和计算。
为了解决惯性参照系无法定义的问题,爱因斯坦另辟蹊径,他放弃了惯性参照系的概念,把狭义相对论的相对性原理推广到所有的参照系中。促使爱因斯坦这么做还有一个原因,那就是牛顿的引力理论与狭义相对论无法兼容。最终的结果是爱因斯坦创立了广义相对论。
什么叫做惯性向心力?
物体做圆周运动必须有向心力。但是在非惯性系研究圆周运动,物体受到惯性离心力做用。
参照系的特性?
一般来说,参考系的选取是任意的,没什么特点。不过在经典力学中,有一类参考系被认为是与众不同的,那就是所谓的惯性系,惯性系的特点是牛顿第一定律在其中成立,故而所有性对于惯性系匀速直线运动的参考系都是惯性系,相对于惯性系变速运动(包括变速直线运动,匀速曲线运动,变速曲线运动等)的参考系都不是惯性系。
一般可以认为相对地面静止的参考系近似为惯性系(严格来说不是)。
另外,在与地球相关且假设地球质量为无穷大的题目中尽量选取地面为参照系,否则可能会出现误差(具体不记得了,好像是会出现不能忽略的无穷量)。当然,在广义相对论中,所有参考系都是一样的,甚至广义相对论的最初起源就是为了消除惯性系的特殊性。
参考系与参照物有什么不同?
区别是指代不同;选取原则不同;特性不同。
一、指代不同
1.参考系:研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。
2.参照物:表示另一种物体在这种物体上的物体。是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。
二、选取原则不同
1.参考系:参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。
2.参照物:参照物的不同,速度是不一样的。以地面为参照物所测量的速度,称为绝对速度;以非地面参照系为参照物(例如空气)所测量的速度,称为相对速度。
三、特性不同
1.参考系:用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则。比较不同的运动时,应该选择同一参考系。
2.参照物:当一个物体在这个参照物上面时,在参照物上的物体是静止的,而参照物却是动着的