牛顿第二定律说课稿(是牛顿第二定律推导出动量守恒定律还是说牛顿第二定律只是动量守恒定律的一个表现
发布时间: 2023-07-07

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是牛顿第二定律推导出动量守恒定律还是说牛顿第二定律只是动量守恒定律的一个表现

引言

  在公元三百多年期间里,最古老的科学家、哲学家和教育家亚里士多德认为:各物体只有在一个不断作用着的推动者直接接触下,才能保持运动,否则物体就会停止。即力是维持物体运动的原因。亚里士多德的时代生产、生活都处在原始低下发展状态中,对自然界的认识主要靠直觉、思辨性猜测。随着社会的进步,生产、生活和机械物体运动的初级简单的发展,亚里士多德统治一千多年的理论被伽利略斜面实验和落体运动实验动摇了。斜面实验首先提出了惯性原理。表明力不是产生物体运动的原因,而是改变物体运动的原因。伽利略斜面实验的特殊之处提出了理想化推理。伽利略首先假设平面越光滑,小球前进就越远。假设表面绝对光滑,物体将以恒定的速度永远运动下去。

牛顿根据前人研究成果加以总结,得出了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。

疑问1:从现代角度来看,假设一切物体在没有受到外力作用时,运动的物体运动并非正确。物体运动是个系统概念,物体运动形式是多样的,有在空间、水上、地面等等。就地面而言,假设物体在绝对的光滑平面中运动,存在两种形式,一是滑动,另一种是滚动。滑动的物体存在接触面或点,这将或多或少存在摩擦阻力,除非物体的质量消失;如果物体是滚动,要么是原地轮子转,车体不动,就像汽车在光滑的冰面中发生打滑现象状态一样,轮子转而车体不动。这种现象的出现关键是发动机制动轮子才出现,但也说明绝对的光滑平面不能证明物体运动一定直线和整体现象的存在,更不能反应物体运动就能一直运动,除非物体的质量是零。

  疑问2:科学技术发展到了突飞猛进的今天,人们至今尚未创造出绝对的光滑平面。即使利用气垫可以做到,但气垫仍需要损耗能。一方面匀速物体运动不需要外力,另一方又损耗力达到绝对没有摩擦阻力的表面层,这跟无外力和有外力的损耗相矛盾,所以本定律是虚拟的,无任何科学意义和现实意义。

疑问3:动、植物的生长需要温度和吸收外界营养不断累积。并非由于惯性的原理无需外界的自然条件和营养物体保持生长的惯性状态。

疑问4:大自然界中,假如没有能源,包括地球储存的、外界源源不断进来的的太阳能,一切机械器物体的运动和大自然界现象的发生可想而知是无法出现,能是物体运动的基础,没有能也都将处在冰冷、死静、灰暗、无迹像的世界中。

疑问5:假如没有阻力损耗和转化,地球的温度将直线上升,地球上的物体只存在单一运动现象,能源的利用和价值分文不值。

疑问6:伽利略、牛顿等人对物体运动本身存在的本质并未进行深入探讨研究过,以为物体运动和静止是常态。甚至当代人也认为物体运动本身无可理论,其实这只是外表的形态,内在因素并无人知晓。

疑问7:三百多年前,中国还是明朝,可想而知,中国几乎还是处在生产力非常落后状态,相信西方也好不了很多。牛顿三定律在那时问世应该从此将使产生力、机械物体运动产生飞速发展。然而瓦特并非牛顿三大定律的理论发明了蒸汽机,而是瓦特发明的蒸汽机开创了机械物体运动的新时代。可想而知,伽利略、牛顿的时代在没有繁华机械物体运动的景物下能验证此定律吗?值得人们深思。

许许多多的疑问告诉我们,惯性定律只是“纸上谈兵”。惯性定律的存在并非出现永动机,并非使动、植物长生不老,并非改变能源的利用和肆无忌惮的开采。种种迹象告诉我们,物体运动的本质需要重新思考和探索。

第一章:物体运动的性质

最早发现惯性定律是笛卡尔、伽利略等科学家,为了还原惯性定律的正错,我们重新分析伽利略斜面实验;如图所示:

 

a              b             c

伽利略认为,假如没有摩擦力,铁球下落的高度和上升的高度是一样的,或者铁球下落在绝对的光滑的平面上将保持原有的运动速度。这种假设几乎天衣无缝。

分析(1):任何物体在地球表面上都受到垂直向下的重力(或引力)作用而被地球表面支承着,因此存在接触点或接触面。即使在大自然界的空间中,任何飞行物体都受到垂直向下的引力作用,对飞行器无疑必须考虑克制这种垂直向下的重力或引力。更不用说机器、车辆由各种饰件组合接触点或者接触面就更多。这些客观存在对物体运动或多或少(无论光滑程度)都存在摩擦阻力或损耗力。即使现代气垫可以做到,但创造气垫仍需损耗能(力)。为什么在现实中永动机不能创造?为什么动、植物不吸收营养而无法生长?为什么匀速物体运动不可能永久出现(没有作用物体的力)?这些都是客观存在损耗的结果。因此,事物本身在现实中不存的现象是虚拟的,不存在任何科学价值,所以假设成立而未能对生产、生活、科学技术有实质作用,脱离了原有存在的事实和价值,其存在也没用任何科学价值和意义。

分析(2):斜面上的铁球是人为用力改变铁球的高度,使铁球获得势能,使铁球具有了相应的力,也就是说,斜面实验的存在创造高度,高度的存在制造了重力。当我们放松铁球后,随着铁球重力不断累积,铁球的运动速度也就不断加快。这表明铁球重力在没有外力的损耗下(空气的阻力可忽略)累积以铁球加速度的外表形式来表达。也就是说铁球不断储存重力以加速度运动的外表形式展现。铁球下到平衡点为累积最大重力值,此时以铁球外表运动表达重力方式为最快。

分析(3):铁球在地平衡点速度达到最快的速度,以运动方式储存的力最大。如图(a),铁球在向上滚动时,由于铁球伴随受垂直向下重力的作用和接触点所产生的摩擦阻力的不断损耗下,包括空气阻力,铁球运动速度储存的力不断释放以运动的速度表达渐渐递减直到耗尽以物体运动方式储存的力才达到最高点。每一次往返下落和上升的高度由于存在阻力的消耗而存在高度差。

分析(4):无论我们怎样稳定铁球不动在斜面上松手后铁球都会在斜面上产生滚动形态。而没有斜面的铁球松手在空中下落将看到竭力保持原有形态。上述产生铁球在斜面接触点上受阻挡改变铁球运动形态——滚动。

分析(5):铁球下落在地平点的速度为最大,储存的力为本实验终极数。如图(c),这时伽利略和牛顿等人认为没有外力铁球将保持原有的速度运动着。其一,伽利略、牛顿等人避开铁球是自身的重力以运动快慢的外表方式表达重力的大小。其二,铁球和平衡面存在接触点,无论表面怎样光滑都无法改变摩擦阻力的损耗,只是或多或少而已。别忘了铁球是有质量的,铁球在重力和支持力的点和面之间运动别幻想无阻力的损耗,除非铁球没有质量,不存在重力或引力而出现虚拟的动漫现象。

小结:

以上就是伽利略斜面实验分析的全过程。我们总结一下结论:物体是传递作用力的煤质。作用物体的力必须不断克服阻力以运动的快或慢的外表表达方式储存作用力的大或小,作用物体的总力等于物体以运动的方式储存的力加损耗的阻力。或者说作用物体的总力等于物体运动全过程的损耗阻力。伽利略的斜面实验告诉我们,用力改变铁球的高度使铁球获得了相应的力,使铁球下落后以加速度外表方式表达铁球重力累积的过程。所以铁球无外力作用被遮盖而排外。

物体在传递力的过程中总是朝阻力小的方向传递,在阻抗力的作用下将发生力的方向改变即转移了作用力。

物体运动实质简称:传递作用力;储存作用力;在受阻的状态下朝阻力小的方向传递就出现转移作用力,在这整个过程中不断损耗作用力。

物体并非无缘无故发生运动,作用物体的力通过物体不断克服阻力以运动外表形式的快慢储存作用力的大小,把作用力通过物体运动特有方式储存表达作用力,也叫活力。

1-1物体传递作用力

物体或相互组合的物体必须牢固结合或牢固连接在一起,在作用力的作用下以次相互传承作用力。否则物体不能相互传递而断链,导致物体结构不牢固后受力不匀产生运动状态的不同或受强大的作用力作用下物体结构不牢变形、断裂等。

证明物体传递力:可以在物体之间短接一个弹簧或组装一个气压式的活塞,无论是向前的拉力还是向后的推力,弹簧或气压室都能发现形变表达、显现传递作用力的大小。

1-2物体储存作用力

打个比方来说明物体运动是储存作力的类似情况。冷水在加热时,冷水不断增温,这表明冷水在加热中不断储存热量,当停止对水加热时,水储存的热量就确定了。冷水仅代表吸热的煤质,不会自然而然降温或升温。物体运动也是如此。物体并非无缘无故存在运动状态,作用物体的力通过物体运动外表的快慢形式表达储存作用力的大小(就像我们称物体的质量一样由数据的大小表达出来)。把作用力通过物体与物体相互传递克服阻力以运动外表方式表达储存作用力,也叫活力。当物体失去作用力后运动的物体以快慢方式储存作用力后与该物体结构无关,储存的力贯穿整个物体本身,无论怎样分割、拆散本物体,它们依能以运动方式表达储存作用力

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