牛顿第二定律和希尔方程给了你什么?
牛顿第二定律和希尔方程给你的印象和启示如下:
1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了著名的牛顿运动三定律。牛顿三定律是牛顿力学大厦的基石,第二定律可以用一个非常简单的数学表达式来解释:
牛顿第二定律告诉我们:
1.力可以使物体产生加速度。同样的力质量越大,惯性越大,加速度越小。反之,物体质量越小,惯性越小,加速度越大,这就解释了力与物体运动的定量关系。
2.我们可以通过测量力和加速度来知道物体的质量。理论上,如果我们想知道一个物体的质量,就必须把它分解成最基本的组成部分,然后一个一个的加起来,就像拼乐高一样,这样才能知道物体的质量。
有了牛顿第二定律,就没那么复杂了。只要测量加速度和输出,就可以知道质量。
3.我们平时用的秤可以测量一种质量,叫做引力质量,也就是这两种质量是一样的吗?
我们大多数人都没有仔细思考过这个问题,自然觉得这两种群众是平等的。一个是当我们用力推动一个物体,但这个物体试图保持原来的状态,也就是惯性,我们感受到的质量,另一个是在地球引力的作用下,我们通过对比参照物(也就是配重块)的引力质量测得的质量。
这两种质量似乎大不相同。
的确,在爱因斯坦1915创立广义相对论之前,大家都认为这两个质量,一个和另一个是不一样的,略有不同。
但是,爱因斯坦认为这两者可以认为是相等的,即。这样就能看到科幻电影里看到的场景。人类在外太空建造了适合人类居住的基地。这个底座是经常旋转的,圆周运动会产生加速度。当这个加速度等于重力加速度时,我们就不会有“失重”的感觉。
感觉就像地球一样,难以分辨。这样,引力质量和惯性质量虽然性质不同,但在广义相对论中可以统一处理,这就是所谓的“等效原理”,也是爱因斯坦建立广义相对论的前提条件之一。