物理 - 力和運動定律

介紹

• 如果我們對一個物體施加力，它可能會改變其位置和/或形狀（如下圖所示）。

• 伽利略·伽利雷和艾薩克·牛頓解釋了一種不同的方法來理解運動和施加的力。

運動第一定律

• 根據伽利略的理論，當沒有力作用在物體上時，物體以恆定的速度運動。

• 根據牛頓第一運動定律，“物體將保持靜止狀態或以直線勻速運動狀態，除非受到外力的作用迫使它改變這種狀態”。

• 不受干擾的物體保持靜止或保持以相同速度運動（如果正在運動）的趨勢稱為**慣性**。

• 牛頓第一運動定律也被稱為**慣性定律**。

• 如上圖所示，當用手指彈動撲克牌時，放在上面的硬幣掉入玻璃杯中；這解釋了慣性定律。

• 因此，慣性是任何物體抵抗其運動或靜止狀態變化的自然趨勢。

• 從數量上來說，物體的慣性由其質量來衡量，因為較重或較大的物體具有較大的慣性，而較輕或較小的物體具有較小的慣性。

運動第二定律

• 第二運動定律指出：“物體的動量變化率與施加在其上的不平衡力成正比，並且方向與力相同”。

• 物體的動量（用p表示）定義為其質量（用m表示）和速度（用v表示）的乘積。

• 因此，動量 (p) = 質量 (m) × 速度 (v)。

• 動量具有方向和大小。

• 動量的SI單位為千克·米/秒 (kg m s^-1)。

• 第二運動定律闡明瞭一種測量作用在物體上的力的方法，它是物體質量和加速度的乘積。

運動第三定律

• 第三運動定律指出：“對於每一個作用力，都有一個大小相等、方向相反的反作用力”。

• 重要的是要記住，作用力和反作用力總是作用在兩個不同的物體上。

• 必須記住，作用力和反作用力的大小總是相等的，但這些力可能不會產生大小相等的加速度，因為每個力作用在不同的物體上，而這些物體可能具有不同的質量。

動量守恆

• 動量守恆定律指出，在給定系統中，動量的總量保持不變。

• 動量既不會產生也不會消失；然而，它可以透過力的作用而改變（由牛頓運動定律描述）。

• 物體的質量乘以物體的速度稱為動量。