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        淺析牛頓定律在實際生活中的應用

        2018-09-14 10:50:52陳科羽
        理科愛好者(教育教學版) 2018年2期
        關鍵詞:生活問題

        陳科羽

        【摘 要】物質的運動形式有很多種,而且都會呈現出一定的規(guī)律。物理學家牛頓針對物質的客觀規(guī)律,研究出了三大定律,成為牛頓定律,在經典物理學中起到基礎作用。在高中物理課堂上,作為學生的我們應該充分的掌握牛頓三大定律的內容,在實際的生活中加以應用。通過對牛頓三大定律的學習,可以深入的研究生活。牛頓三大定律在我們的生活中非常常見,通過學習,作為學生的我們應該在生活中勤于思考。

        【關鍵詞】牛頓定律;三大定律;生活問題

        【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】1671-8437(2018)10-0035-02

        牛頓定律是物理學的核心內容,在高中物理教學中也是重點內容,我們在平時的學習中應該多滲透生活知識,使學生運用牛頓定律解決生活中的實際問題。

        1 牛頓定律的適用范圍和條件

        1.1 適用范圍

        牛頓定律一般應用在宏觀的低速運動物體中,物體的速度要比光速小。在解決高速運動中,應該采用相對運動的原理。針對微觀粒子的運動,應該采用量子力學進行。

        1.2 適用條件

        牛頓定律在慣性參考系中大量應用,慣性系指的是地面上做勻速直線運動。牛頓第二定律揭示了運動和力的內在關系,力可以使物體產生加速,在力的作用下,物體會產生加速度的運動。我們在學習中,應該結合牛頓定律,對物體的運動狀態(tài)進行分析。當物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化后,這時存在加速度,我們針對加速度的情況確定物體的受力情況。

        2 牛頓定律在生活中的應用

        2.1 牛頓第一定律在生活中的應用

        所有的物體在沒有受力的情況下都會處于靜止的狀態(tài)或者處于勻速運動的狀態(tài),在實際的生活中,物體都會受到外界力的作用。不受力指的是物體受到的力全部抵消,在牛頓第一定律中,如果物體不受其他物體作用,如果其處于靜止狀態(tài),那么會永遠處于靜止狀態(tài),如果處于運動狀態(tài),那么會永遠處于勻速運動中。所以,物體如果不受力,其會永遠保持原有的狀態(tài),這種性質就是慣性。牛頓第一定律在平時的體育運動中應用非常多,如在進行跳高比賽的環(huán)節(jié)中,運動員都會助跑,這樣的目的在于運動員的速度可以有很大的提升,在慣性作用下,運動員會產生很大的促進力,這時運動員會跳的更高[1]。在人們掌握了牛頓第一定律的原理后,可以將其運用到體育項目中,幫助運動員放松肌肉,減少消耗量,使運動員的動作更加協調。在進行體操比賽環(huán)節(jié)中,人們對動作的連貫性非常注重,連貫的動作看起來非常美觀,而且在勻速的運動下,運動員可以減少體力的消耗。再如,汽車突然剎車,乘客會向前倒汽車突然啟動,乘客會向后倒;拋擲物體時,物體離開手后,還會繼續(xù)飛行。

        2.2 牛頓第二定律在生活中的應用

        在牛頓第二定律中,主要的性質就是力的平衡,物體要想保持靜止或者勻速運動,那么就要在共點力的作用下,物體所受的合力為零。在牛頓第二定律應用中,如在游樂場中的跳樓機,人們會被固定在座椅上,在電動機啟動后,人們會被沿著軌道提升到幾十米的高空,然后在靜止的狀態(tài)下釋放,座椅沿著軌道自由下落的環(huán)節(jié)中,其會受到空氣的壓縮,這時座椅的合力幾乎為零,所以,在高空快速下落狀態(tài)中,座椅受到的合力為零,這時座椅就會緩慢的將人們送回到地面。在牛頓第二定律應用的環(huán)節(jié)中,大量的娛樂項目開始采用,可以豐富人們的生活。而且在很多城市交通部門也開始大量的應用這一定律,如在市區(qū)內的一些繁華街道,要求車輛的行駛速度不能超過60千米,在這個速度內,汽車在行駛中急剎車,才能在最短的時間內停車,即使汽車不能停車,那么也會向前滑行。在人們的生活中,牛頓第二定律應用也非常廣泛,在限速問題上保障了人們的出行安全。再如,用力推或拉物體,物體瞬間獲得加速度,開始運動踢足球時足球受到力后,加速度改變,從而改變運動狀態(tài)。

        2.3 牛頓第三定律在生活中的應用

        牛頓第三定律也被稱為作用與反作用定律,主要內容為兩個物體之間的作用力總是大小相同、方向相反,并且作用在一條直線上。在我們的生活中,很多現象都可以采用牛頓第三定律來解釋。比如我們在劃船的環(huán)節(jié)中,小船在水中自由的游動,如果風速不同,小船的速度也不同。小船有時候會禁止不動,人們針對牛頓第三定律,為船只安裝了船槳。人們在采用船槳滑動中,船槳就會對水面施加一個力,這時水面施加一個反作用力給船只,小船就開始滑行。噴氣式飛機噴出高壓的氣體,這時其通過作用力和反作用力原理,飛機會向前推動,飛機的速度也會提升。

        牛頓第三定律在很多運動中也得到了廣泛的應用,在游泳比賽中,人們的雙腳向后蹬水,這時水會給人體一個反作用力,人體會向前運動。針對這個原理,游泳運動員在運動中會非常注意,在比賽中,運動員的雙腳會選擇一個最佳受力點,從而獲得最大的推進力,游泳的速度會提升[2]。在滑雪中,會存在一定的重力,滑雪運動員在高空滑落后會產生很大的速度,但是在滑雪中如果運動員不能合理的控制速度,那么運動員就會筆直的下沖,這時運動員就會產生一定的危險。所以滑雪運動員應該注意控制身體,縮短下滑的時間,借助牛頓第三定律的方式,可以有效的減少運動員的能耗量,確保身體的穩(wěn)定。

        在我們的生活中常常會應用到牛頓定律,所以作為學生的我們,在平時的學習中,還應該充分的聯想生活,將牛頓定律應用到生活中,為生活提供更多的便利,也鞏固了平時學習的知識。物理學科博大精深,在生活中應用到牛頓定律的方面還有很多,我們應該善于挖掘,巧妙的借助牛頓定律解決生活中的問題。

        【參考文獻】

        [1]李博雅.用牛頓定律巧妙解決生活中的問題[J].高考,2016(24).

        [2]韋葉平.基于實驗探究下的規(guī)律課教學實踐研究——以創(chuàng)新建構"牛頓第二定律"為例[J].物理教師,2016(08).

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