牛顿与真理之海

 正值伯尔尼大学开始放假的7月下旬,哈勒(AdrianHaller)教授便飞往圣巴巴拉的加利福尼亚大学去参加一个会议。他提前离开伯尔尼是想途中在伦敦拜访几个朋友。在到达伦敦的当天,他抽空瞻仰了威斯敏斯特教堂里的艾萨克·牛顿(IsaacNewton)的陵墓。伫立在纪念碑前,哈勒阅读了这样的墓志铭:人们应该感谢那些生活在他们之中并为全人类增光的人。这句话表达了牛顿的英国同胞对他保持至今的崇敬和赞美。     

邮票上的物理学史⑩--牛顿(续)

1679年,牛顿又回到引力的研究上来.按照前面他自己的说法,他早在1666年就已从开普勒定律推出,使行星沿椭圆轨道运动的力必定指向太阳,并和它们到太阳的距离平方成反比,但是他没有公开发表.后来别人(如胡克)也得出了这一看法.这个问题的逆问题,即在平方反比的有心引力作用下行星沿什么轨道运动,则要难得多(正问题只是一个求微商的问题,逆问题则要对运动方程求积分).1684年的一天,胡克、天文学家哈雷和著名建筑师雷恩在一起讨论这个问题,胡克声称他已解决了这个问题,但却给不出数学证明.雷恩因此决定悬赏征解.哈雷是牛顿的好朋友,他专程到剑桥请教牛顿.牛顿肯定回答轨道是椭圆(一般情况下为圆锥曲线),他几年前就已算过.但一时找不到原来的手稿,牛顿答应重新写出来.三个月后,牛顿写出了论文<论运动>,就行星运动和平方反比力的关系作了严格的数学证明.哈雷对此文极为赞赏,并怂恿牛顿写一本专著.     

牛顿学说在中国的早期传播及其影响

 众所周知,伊萨克•牛顿(IsaacNewton,1642～1727)是英国伟大的科学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、自然哲学、炼金术和神学。牛顿发明了微积分,发现了万有引力定律,创建了经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等,被誉为人类历史上最有影响力的科学家。正如恩格斯所说:"牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学;由于进行了光的分解,而创立了科学的光学;由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学;由于认识了力的本质,而创立了科学的力学"。假如牛顿生活的时代就有诺贝尔奖的话,他无疑会多次获得诺贝尔奖。为了纪念牛顿的杰出成就,以牛顿的姓氏命名力的单位,国际天文学联合会还把662号小行星命名为牛顿小行星。     

牛顿的科学成就与宗教情结——科学发展的人文历程漫话之七

评述了牛顿的伟大科学成就:"第一推动力"的提出及晚年对神学的研究;对牛顿既是伟大的科学家,又是虔诚的基督教信徒这一现象做了分析.     

从牛顿第二定律到伯努利的F=ma

牛顿第二定律在经典力学中扮演着非常重要的角色,它是在1686年才被确立下来,此定律清楚地指出力与运动变化的直接关系,但它的数学表达式并不是由牛顿本人提出,而是50年后由伯努利写下的.本文由原始文献的探讨呈现F=ma形成的过程,从中可理解牛顿的力概念如何逐步建立起来,以及他使用第二定律的思维方法.     

牛顿如何使用惯性定律

牛顿的第一定律不是实验观察的归纳，而是一个公理，牛顿首先运用它建立两个脉冲力合成作用在物体上后，物体会因惯性沿着对角线做直线运动.接着他再次与三次，应用惯性定律分别证明《原理》中的第一个命题——物体受向心力作用必满足面积律，及其逆命题.由此可体会牛顿如何诠释与运用惯性定律，并有助于教师在教学上对物理核心概念的把握.     

力学的基本概念(Ⅱ) 质量和物质的量

一、关于惯性质量 牛顿正式将质量概念引进物理学.在他的名著《自然哲学的数学原理》里,开宗明义的第一条定义就是:“物质的量是用它的密度和体积一起来量度的.”接着,在对这一定义的阐释里,他又说:“我在以后不论何处称之为‘物体’或‘质量’的,就是指这个量而言.”[1] 由此可见,牛顿并没有将质量定义为物质的量,而只是将物质的量也叫做物体或质量.在《原理》一书中,牛顿确实把这三个名词当做同义词使用.牛顿多次说过物质的量同物体所受引力成正比,也说过物质的量同物体的惯性成正比,但这些都不是他所下的定义.如上所述,牛顿将质量即物质…     

物理学史中的四月

 牛顿提出他的万有引力定律和运动方程式,开启了物理学的新时代。牛顿死后300年,薛定谔(Erwin Schrödinger)做出了类似的贡献,他提出了量子方程式,等同于古典物理学中的古典运动方程式和能量守恒律。     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

还牛顿第二定律的本来面目

 牛顿第二定律是牛顿三定律的精髓,它描述了物体所受力与运动状态改变之间的定量关系。历史上在牛顿第二定律的建立过程及适应范围方面,存在很多误解和争议,损害了牛顿的光辉形象。牛顿第二定律建立过程的历史回顾在牛顿具体提出运动第二定律之前,伽利略已提出这种思想的萌芽,他在批判亚里士多德的力与速度的依赖关系基础上,提出了力与加速度之间的依赖关系,但是他没有也不可能在当时条件下发现作用力与加速度之间的定量关系,并将其发展成科学的基本定律。牛顿接受并发展了伽利略的这种观点。在1684年,他明确提出动质量概念之前,只能定性地探索运动第二定律的内容。     

质量的多样性及有关的一些问题

一、质量的多样性1.惯性质量和引力质量 “质量”这一概念是1687年牛顿在他的名著《自然哲学的数学原理》一书中明确提出来的.牛顿写道:“物质之量,以其密度及体积联合度之”、“此项物质之量,以后我们将以物体或质量名之”.按照牛顿的看法,物质的量或质量是绝对不可入的原子所带有的,某一物体的体积内容纳的原子愈多,物质的量就愈大;原子在物体中徘列愈密,原子就愈多,物体就含有更多的物质的量.仙还认为构成物质的原子具有不可入性、惯性、引力等不变的基本属性.其中惯性概念是由牛顿第一定律引入的,惯性的大小则通过牛顿第二定律表现出来.…     

引入约化质量 破解物理竞赛中的二体问题

两个质点在相互作用下的运动,可约化为一个质点相对另一个质点的相对运动,而仍用牛顿第二定律求解,这时质点的质量需改用约化质量μ．     

基于多功能型分光仪上的创新实验——牛顿环

根据"牛顿环"产生的条件,对多功能型分光仪进行改装、定标,在此基础上搭载牛顿环实验装置.利用该装置测量了平凸透镜的曲率半径R,并对数据进行处理与对比,其实验结果与传统实验十分接近.利用多功能型分光仪搭建牛顿环实验改变了传统实验教学模式,利于学生创新能力的培养.     

牛顿的苹果 真的？假的？

<正>牛顿被苹果砸中脑袋而发现了万有引力定律,是我们小时候最熟悉的故事之一,但如今它的真实性却受到一些人的质疑。他真的是发现万有引力第一人吗?一起来看看牛顿和苹果的不解之缘。故事是假的吗?牛顿与苹果的故事(图1)大家耳熟能详。英国纪念牛顿《自然哲学的数学原理》300周年文集的封面用的就是一个苹果。牛顿家乡的苹     

f=ma究竟是谁首先提出来的?

众所周知,牛顿发现了运动第二定律.但是,这个定律的表示式f=ma究竟是不是由牛顿首先提出来的?从牛顿在世的 1700年至今,一些著名的物理学家和科学史学家一再地提出这个问题,并且在学术界和教学中产生很大的影响. 显然,问题产生的原因是 f=ma难以从牛顿的运动第二定律直接得出来,而且人们也没有从牛顿的著作中发现他写出过这个公式.因此,二、三百年来,不少学者对它的提出者有以下几种说法,现举例予以说明: 例一 欧拉在1735年发表的《力学》一书中,推导出 F=　　,说此式包含了“以前给出的求自然运动的一切原理”[1].并且,他未提牛顿的名字,…     

课外辅导讲座 牛顿与牛顿定律

1 牛顿的生平 1642年12月25日,牛顿出生于离伦敦不远的林肯郡沃尔斯索普村的一个农民家庭里。在中小学,牛顿成绩都不好。但他喜欢手工制作。他做的风车、风筝、漏壶等都十分精巧。他制作的小水钟每到早晨能自动滴水到他脸上,唤他起身。13岁那年,他制作的风车带到学校就被同学们嘲笑并打碎,这件事促使他发誓要好好读书,做出更好的作品。从此,牛顿奋发努     

让牛顿的科学之光照亮后世

今年是世界著名的科学家和数学家、经典物理学理论体系的创建人——牛顿(1643- 1727)逝世280周年.他所创立的运动定律,万有引力定律,光学理论,微分学以及由牛顿力学为基础建立起来的天体力学,水力学,材料力学,结构力学等至今仍为一代又一代的人学习和应用.他为科学事业作出了杰出的贡献,被誉为世界上伟大的科学巨匠.我们在向     

自制实验装置，探究加速度与力、质量的关系

现行人教版高中一年级物理"牛顿第二定律"一节中,探究加速度和力的关系以及加速度与质量的关系是本节的难点,而实验正是揭示加速度与两者关系的重要手段,是学生理解牛顿第二定律的关键.现行课本实验设计如图1所示.     

变质量牛顿运动定理及其应用

变质量问题是经典力学中常遇到的问题,此类问题可通过系统的动量定理、动能定理或功能原理解决,但大部分老师和学生仍然对牛顿第二定律更加熟悉.本文通过牛顿第二定律和系统的动量定理两种方法推导出了适用于变质量物体的运动方程,并写成与牛顿第二定律相同的形式,便于理解与应用,命名为变质量牛顿运动定理.此定理为解决变质量问题提供了一...     

对“作用力与反作用力的关系”实验的创新

人教版教材在设计"作用力与反作用力的关系"实验时,忽视了用不同性质的力来定量验证牛顿第三定律,使得验证实验有失普适性.为此设计了通过发生相互作用的滑动摩擦力来定量验证牛顿第三定律的实验方案,并给出了实验的方法、技巧和结果.