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相对运动趋势-运动趋势和相对运动趋势的区别-运动趋势与相对运动趋势

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发表于 2025-4-18 05:32:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
一.牛顿第一定律 又称惯性定律 由牛顿在1687年提出

任何物体都需保持匀速直线运动的状态,或者保持静止的状态。并且这种状态会一直持续下去,直到有外力作用于它,从而迫使它改变原有的运动状态。

什么是保持匀速直线运动:

可以察觉到,它的运动似乎显得有些乏味。这是因为我们所生活的这个世界存在着引力、空气阻力以及摩擦力等诸多因素。那么我们来看一下最为常见的外力因素——摩擦力,在现实世界中的大部分运动里都能看到它的存在。

1.摩擦力 F=μ×FN

阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。

摩擦力是个宜动宜静的乖宝宝~它有两种形态:

两个相互接触的物体,其接触表面有相对滑动的趋势但仍保持相对静止。在这种情况下,彼此会作用一种阻碍相对滑动的阻力,这种阻力被称作静滑动摩擦力,也简称为静摩擦力。

当摩擦力比较大的时候会发生这种情况。因为相对没有动,所以能够保持和传送带一起运动。

两接触物体之间存在相对滑动这种情况时,在它们的接触面上会产生一种阻力,这种阻力能够阻碍对方滑动,这种阻力就被称为动滑动摩擦力。

可以看到,因为材质不同,或者再加上制动等因素,只要记住物体表面粗糙且压力越大,摩擦力就越大,同时结合下面的牛顿第二定律。

就可以模拟出一些不同感觉的运动曲线了。



二.牛顿第二定律 F=ma 由牛顿在1687年提出

物体加速度的大小与作用力成正比,同时也跟物体的质量成反比,并且还与物体质量的倒数成正比;加速度的方向和作用力的方向是相同的。

简单的说就是——物体越轻或者受到的力越大加速度越大:

三.牛顿第三运动定律 F=-F' 由牛顿在1687年提出

两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力,大小是相等的;方向是相反的;并且作用在同一条直线上。

常见的情况有弹撞击,还有拉重物、推重物等。总之,它存在于各个方面,只要记住它就行。

既然提到牛三那就一定要提到一个它最重要的衍生定律了:

动量守恒定律 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

如果一个系统不受外力,那么这个系统的总动量保持不变;如果一个系统所受外力之和为零,那么这个系统的总动量也保持不变。

动量守恒定律起初是牛顿第三定律的一种推论。然而,后来人们发现,动量守恒定律的适用范围比牛顿定律要广泛得多。简单来说,当两个速度不同的物体发生碰撞后,会在速度上产生“传递”现象。对于打台球的同学而言,对此应该会有更深刻的感受。

四.阿基米德定律 F=γV

物体浸入静止的流体(气体或液体)中会受到一个浮力。这个浮力的大小与该物体所排开的流体重量是相等的。浮力的方向是垂直向上的,并且通过所排开流体的形心。



所以水中物体弹出的速度和物体的体积是成正比的,和物体的质量也是成正比的。并且物体越靠近水面,弹出速度就会越快。看下曲线图:

可以发现浮起来的过程,由于外力的方向在不断变化,所以有些类似弹性曲线。接着联想到了胡克(弹性)定律。

胡克定律又称弹性定律,是由胡克在 1678 年提出的,其表达式为 F = -k·x

弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力 F 与弹簧的伸长量(或压缩量)x 呈正比关系,也就是 F = k·x 。物质的弹性系数 k 仅由材料的性质决定,和其他因素没有关联。负号意味着弹簧产生的弹力与它伸长(或压缩)的方向是相反的。

由胡克定律结合牛顿第二定律 F = ma,我们能够得出弹性曲线。其中的关键因素包括物体质量、弹性系数以及伸长量,它们共同决定了弹性曲线。

制作弹性曲线时,通常会涉及三个关键参数,分别是频率、过量以及持续时间。

六.表面张力

液体表面任意两个相邻部分之间,垂直于它们单位长度分界线的相互作用的拉力是表面张力。表面张力的形成与处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态有着密切的关系。

表面张力是动效设计中会遇到的知识,就像阿基米德定律一样,属于流体力学范畴。算式较为复杂,无需深入探究。张力的应用十分广泛,而我们在做动效时最常遇到的通常是融合效果。

总结

物理的运用在我们生活的世界中通常没有理想状态。因此,同学们在了解原理的同时,一定要愉快地去观察我们身边的世界,因为真实世界是最好的学习案例。
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