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1700504124 数据科学家养成手册 1.4 牛顿为什么那么牛
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1700504126 艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1643年1月~1727年3月,如图1-14所示)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的全才,著有《自然哲学的数学原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)、《光学》等。
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1700504131 图1-14 艾萨克·牛顿
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1700504134 1.4.1 苹果和三大定律
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1700504136 我们每个人都很熟悉牛顿的名字,估计大部分人第一次听说他,都是因为那个被苹果砸了脑袋之后“脑洞大开”,提出万有引力的故事(如图1-15所示)。近年来,也有人说这个故事不过是杜撰而已。
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1700504141 图1-15 牛顿的苹果落地
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1700504143 不管牛顿和苹果的故事是真是假,让牛顿名垂青史的终究是他一生的巅峰产物——牛顿三大定律和微积分。
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1700504145 牛顿三大定律也叫作牛顿运动定律,内容如下。
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1700504147 (1)牛顿第一运动定律:孤立质点保持静止或做匀速直线运动。
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1700504154 Fi是质点受到的各个力,都是矢量;是指合力;v是运动速度,是矢量;t是时间;是v对t求导,也就是速度的变化率。速度变化率为0,表示要么静止,要么是匀速直线运动。
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1700504156 (2)牛顿第二运动定律:动量为p的质点,在外力F的作用下,其动量随时间的变化率同该质点所受的外力成正比,并与外力的方向相同。
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1700504161 p和F都是矢量。我们平时应用更多的是
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1700504168 两者从数学关系上的区别仅仅是“在中m不能为0”——在经典物理力学的范畴中,质量m也确实不可能为0,但是从因果关系上对“加速度a是由外力F和质量m来决定”的解释更为直观一些。
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1700504170 p=mv
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1700504172 所以,化简得到
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