牛顿三大定律有哪些 有什么特点和应用

在物理学领域有很多的表现卓著的科学家，而牛顿就是其中的代表人物，牛顿为物理领域做出了巨大的贡献，其中最瞩目的就是牛顿三大定律，下面就来说一下牛顿三大定律的应用。

牛顿运动定律

牛顿运动定律包括牛顿第一定律、第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律，由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。 其中，第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因；第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度；第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用。

牛顿运动定律中的各定律互相独立，且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围，适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系，阐述了经典力学中基本的运动规律，在各领域上应用广泛。

定律特点

牛顿运动定律中的各定律互相独立：

牛顿第一运动定律为后续定律准备了概念并定性阐明了力和运动的关系。特别地，第一定律中所述的“物体不受外力作用时的运动状态”和第二定律中的物体所受外力矢量和为零（合力为零）这一运动状态不同，不能把第一定律当成第二定律时的特殊情况，因为肯定导出加速度，但的运动只能由第一定律本身彻底阐明其为惯性运动（静止或匀速直线运动）。第一定律是完全独立的基本定律，用其解决的问题，别的任何规律都无法解决，第二、第三定律根本不能取代第一定律。

牛顿第二运动定律引入了惯性质量，全面完整地刻画了物体因受力作用而产生加速度，以及加速度与外力及质量的定量关系，构成了第二定律独立于第一、第三定律的深刻内涵和根本原因。

牛顿第三运动定律不能由第二定律推演得出，第二定律也代替不了第三定律，第一定律更不能取代第三定律；第三定律也是在伽利略先前提出的观点的基础上，牛顿所提出的一条定律。第三定律的正确性要靠大量实践来检验。第三定律其实是用力的语言表达的动量守恒定律，而动量守恒定律是自然界中普遍成立的少量几条基本物理规律之一，动量守恒在任何物理领域中均成立（计及电磁场的动量后，运动电子与电磁场的动量也守恒）。

牛顿运动定律的内在逻辑符合自洽一致性，即三定律顺承逻辑相容构成有机整体：

牛顿运动定律在研究对象上呈递进关系。第一、第二定律只研究单一物体（可以只有一个物体，也可以从众多物体中隔离出一个物体来作为研究对象），解决其不受力或受很多力作用后的运动问题；第三定律扩展了研究对象，至少研究是两个物体之间的相互作用，这种相互作用制约或影响了研究对象或研究对象以外的其它物体的运动。只有把第一、第二和第三定律有机结合才能解决全部的复杂动力学问题，由质点的动力学出发去解决质点系、刚体、流体、振动、波动等的力学问题。

牛顿运动定律都只在第一定律确定的惯性参考系成立。牛顿的绝对时空观中的惯性系虽然存在逻辑循环（或称逻辑同一）之难，但是在动力学的力的语言表达中是理论体系必不可少的。一切动力学问题确定了惯性系便能解决。由于任何科学都不可能做到绝对真理，力学也是一门近似程度比较高的科学，绝对的惯性系不存在，但近似的惯性系是始终存在。牛顿运动定律只在惯性系中适用，说明了三定律的一致性。

第一定律引入力的概念和阐明惯性属性，定性揭示力和运动的关系，为第二定律打下基础、准备必要的概念；第三定律进一步给出作用力的性质，揭示物体运动的相互制约机制。三定律结合，全面解决了任意物体在受复杂的外力作用后的运动问题。牛顿运动定律是一个有机整体，是一脉相承的完整理论体系，是力学的基本公理，由它们出发推论而出的动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、动量矩定理、角动量守恒定律，进一步证实了动力学公理化体系相容性和一致性。

牛顿三大定律在生活中的应用

1、牛顿第一定律的应用

由于当公交车突然急刹车时，乘客是由于惯性还在向前运动，所以当状态突然发生改变，就会因为惯性的原因向前摔倒。同理当公交车突然启动，乘客的状态是从静止到前进，也会由于惯性还处于静止状态，所以就会向后摔。

2、牛顿第二定律的应用

足球是静止在草坪时，那么人在踢足球时，足球就会获得较大的加速度，并且运动状态有了变化。当人对于足球的作用力越大时，那么足球的加速度也会越大，并且足球的运动速度也就飞快。当然，如果我们传球的时候，足球也会很听话的朝着人传球的方向运动。

在足球比赛或训练中，实际上足球受到的力远远不止一个力，比如球员之间的连续传球时，足球本身就受到很多不同方向获得的力，这时足球的运动方向以及速度都会发生改变，并且也会出现朝着相反的方向运动。

比如在罚角球时，罚球队员罚出的球速度飞快，加速度也很大，这时接应队员并不需要用力改变球的路线，只需要轻轻一碰，就可以凭借之前的加速度狠狠的射向球门，这就是牛顿第二定律的实际体现。

3、牛顿第三定律的应用

在汽车交通事故中，两部汽车发生碰撞，那么对于两部汽车产生的作用力和反作用力都是相同的，如果一辆车因为和另外一辆车发生碰撞而受损严重，另外一辆车必然也因为作用力而导致受损。

通过以上的介绍我们了解了牛顿三大定律的相关内容，牛顿三大定律包括力的含义，力的作用以及力的性质，在生活中广泛使用。