如何理解经典力学:12步(附图)

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如何理解经典力学:12步(附图)
如何理解经典力学:12步(附图)
Anonim

经典物理学是对运动、抛射物、滑轮和行星的研究。它主要处理大型物体以相对较低的速度在空间中运动。经典物理学研究物体响应力的运动机制。因此,经典物理学通常简称为力学或运动学。

脚步

第 1 部分(共 3 部分):学习牛顿运动定律和守恒定律

理解经典物理步骤 1
理解经典物理步骤 1

步骤 1. 定义牛顿第一运动定律。

牛顿第一定律告诉我们,任何运动的物体都将继续以相同的速度向同一方向运动,除非另一个力作用在它上面以改变它的运动。如果一个物体是静止的,它就会保持静止。

  • 这个第一定律有时被称为惯性定律。
  • 该定律指出,除非有非零(不平衡)的合力作用在物体上,否则物体以恒定速度(速度和方向)移动。一个不动的物体作用在它上面的净力为零。
理解经典物理第 2 步
理解经典物理第 2 步

步骤 2. 理解牛顿第二运动定律。

随着作用在物体上的力的增加,物体的加速度增加。力本身并不能决定物体的加速度;物体的质量也起着关键作用。物体的质量越大,它的加速就越慢。

  • 这种关系可以用公式 F = ma 来解释,其中“F”是作用在物体上的力,“m”是物体的质量,“a”是物体的加速度。
  • 考虑该定律的另一种方式是,除非有不平衡(或净)力作用在物体上,否则物体不会加速。
理解经典物理第 3 步
理解经典物理第 3 步

步骤 3. 学习牛顿第三运动定律。

第三定律指出,每一个动作都有一个相等和相反的反应。当一个力作用在一个物体上时,有一个大小完全相同的力向与原始力相反的方向推回。

  • 例如,当您坐在长凳上时,您正在对长凳施加向下的力,但长凳对您施加相同的向上力。
  • 该定律指出,所有力都是成对出现的。
理解经典物理第 4 步
理解经典物理第 4 步

步骤 4. 了解能量、动量和角动量守恒定律。

能量守恒指出“能量既不能被创造也不能被消灭”。换句话说,能量在孤立系统中保持恒定。动量和角动量也是如此:在孤立系统中,动量和角动量保持不变。

需要注意的是,孤立系统是一个没有外力作用的系统。实际上,一个孤立的系统并不真正存在,但它是描述自然物理定律基本原理的有用模型。

第 2 部分(共 3 部分):理解对象的运动

理解经典物理第 5 步
理解经典物理第 5 步

步骤 1. 研究基本方程的推导。

有四个基本方程可以根据时间 (t)、速度 (vF:最终速度; v一世: 初始速度)、加速度 (a) 和位移 (d)。这些被称为运动学方程,可以通过各种方式重新排列以求解所需的变量。能够自己推导出这些方程将巩固您对这些概念的理解。

  • 在家里重新创建一些基本的物理实验室,并尝试从您收集的数据中推导出方程式。
  • 基本运动学方程为:

    • d = v一世t + ½at2
    • vF2 = v一世2 + 2广告
    • vF = v一世 + 在
    • d = (v一世 + vF)/2 * 吨
理解经典物理第 6 步
理解经典物理第 6 步

步骤 2. 定义一个向量。

矢量是数学和物理学中常用的一个量,它具有大小和方向。幅度定义了运动的“长度”。在谈论速度时,幅度是物体移动的速度。对象移动的方向定义了矢量的第二个分量方向。

当物体在运动时,它们通常以特定的速率向一个方向移动。它们可能以恒定速度运动或加速运动,但在任何一种情况下,运动都被认为具有大小和方向;因此,它的运动是一个矢量。

理解经典物理第 7 步
理解经典物理第 7 步

步骤 3. 画出问题的图表。

物理学可能非常抽象,但找到问题根源的最佳方法是将其绘制出来。勾勒出所描述问题中正在发生的事情的基本画面,然后添加所有存在的力量。

  • 力是矢量,因此请记住使用具有大小和方向的箭头绘制它们。
  • 不要忘记看不见的力,例如重力、摩擦力和法向力(作用在其上的物体的力)。
理解经典物理第 8 步
理解经典物理第 8 步

步骤 4. 用一些例子练习。

学习某些东西的最好方法是直接深入。尝试解决一些基本问题以检查您的理解。要解决任何问题,请绘制图表,写出给定,确定您要解决的问题并应用正确的方程式来解决您的未知数。

  • 例如:求一辆汽车以 25 m/s 的速度行驶到停止使用 -9 m/s 的加速度所需的距离2.
  • 画出汽车的图片,绘制箭头来表示行驶方向。
  • 写下已知: vF = 0 米/秒,v一世 = 25 m/s, a = -9 m/s2, d = ?
  • 确定相关方程: vF2 = v一世2 + 2广告
  • 插入已知:02 = 252 + 2(-9)(d)
  • 求解 d:d = (02 - 252)/-18 = 34.72 m
  • 汽车行驶了34.72米才停下。

第 3 部分(共 3 部分):扩展您的知识

理解经典物理第 9 步
理解经典物理第 9 步

步骤 1. 阅读初学者的物理教科书。

如果您真的想深入研究经典物理学,请购买初学者教科书并开始阅读。仅仅阅读概念不足以真正理解。您还必须查看示例问题并尝试解决每章末尾的一些问题。

在进入下一个概念之前,花点时间处理基本运动方程的推导,并真正理解它们的工作原理。

理解经典物理步骤 10
理解经典物理步骤 10

第 2 步。参加在线物理课程。

自己阅读教科书可能不足以让您获得所需的物理学知识深度。有许多与物理相关的开放课件和在线课程。许多这些课程都有作业来检查你的理解和讨论工作的论坛。

这些类型的课程也很容易适应您的日程安排,因为您可以在有时间的时候处理材料。

理解经典物理第 11 步
理解经典物理第 11 步

步骤 3. 实验并做练习题来检查你的理解。

物理是一门最好通过动手活动和解决实践问题来学习的学科。做一些基本的实验,看看你是否可以根据你的数据推导出方程。回答每章末尾的所有问题并检查您的解决方案。

  • 对于比其他概念更麻烦的概念,请在网上寻找更多问题集。
  • 物理是建立在它自身之上的,所以继续练习问题,直到你觉得你已经掌握了这个概念,然后再继续下一个。
理解经典物理第 12 步
理解经典物理第 12 步

第 4 步。报名参加当地大学的基础物理课程。

如果您在课堂环境中工作得最好,请查看您当地社区学院提供的课程。在适合您的日程安排的时间内选择与评价良好的教授一起的课程。仅仅因为您对材料感到好奇而参加一门课程真的很有趣,您将更有可能专注于工作并真正学习该主题。

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