文章来源:未知 作者:礁石游戏网 发布时间:2025-01-10 19:00
牛顿和苹果的故事是一个广为流传的传说,根据这个传说,当牛顿还是一名年轻的学者时,他坐在一个苹果树下,看到一个苹果掉了下来,开始思考为什么会有物体落地的现象。
然后,他据此深入研究万有引力和重力等现象,最终在1687年发表了《自然哲学的数学原理》,其中详述了万有引力定律。这个故事曾经长期流传于大众,被认为是牛顿发现万有引力定律的启示。
牛顿是通过一个苹果落地现象,思考出了万有引力
No.1
数学
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》并试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。
No.2
物理
牛顿是经典力学理论理所当然的开创者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
图片
牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。那是在假期里,牛顿常常来到母亲的家中,一个苹果从树上掉了下来,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。(原文摘自一个苹果创造的奇迹:牛顿万有引力的形成)
牛顿运动三定律是构成经典力学的理论基础。这些定律是在大量实验基础上总结出来的,是解决机械运动问题的基本理论依据。1687年,牛顿出版了代表作《自然哲学的数学原理》,这是一部力学的经典着作。牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,建立了经典力学的完整而严密的体系。
在光学方面,牛顿也取得了巨大成果。他利用三棱镜试验了白光分解为的有颜色的光,最早发现了白光的组成。他对各色光的折射率进行了精确分析,说明了色散现象的本质。
故事内容
在乡村的日子里,牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕太阳转?为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上?
在随后的几年里,牛顿声称这种事情已经发生过。坐在姐姐的果园里,“咚”的一声,一只苹果落到草地上。他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下,在地上反弹了一下,静静地躺在草地上。
这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别。苹果落地虽没有给牛顿提供答案,但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题:苹果会落地,而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什么不同呢?
第二天早晨,天气晴朗,牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。
牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球,这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样,也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下,苹果才会落地。
牛顿首次认为,重力不仅仅是行星和恒星之间的作用力,有可能是普遍存在的吸引力。他深信炼金术,认为物质之间相互吸引,这使他断言,相互吸引力不但适用于硕大的天体之间,而且适用于各种体积的物体之间。苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。
人们普遍认为,适用于地球的自然定律与太空中的定律大相径庭。牛顿的万有引力定律沉重打击了这一观点,它告诉人们,支配自然和宇宙的法则是很简单的。
牛顿是一位伟大的科学家,他的发现和贡献对整个物理学产生了深远的影响。他开创了经典力学的新纪元,并揭示了万有引力的真相。下面让我们一起来了解一下牛顿是如何发现万有引力的。
牛顿出生于1642年,他的数学和物理才华在年轻时期就显露无疑。17世纪末,牛顿在自己的家乡农村度过了一段寂静的时光。在这段时间里,他开始研究自然界的力和运动。
牛顿很早就开始对天体力学产生了浓厚的兴趣。他读过许多关于天文学和自然哲学的书籍,并根据他的观察和思考推导出了一些关于物体运动规律的理论。但是他需要更多的实验证据来支持他的想法。
有一天,年轻的牛顿坐在家乡的果园里。他注意到从树上掉落的苹果总是朝着地面坠落,而不是向任何一边飘动。这个观察引发了他的好奇心,他开始思考是什么力量使得苹果朝着地面落下。
牛顿回忆起他在自己的小日记本上写下了这个问题,并决定深入研究。他想知道是什么原因让苹果坠落,而不是悬浮在空中。这个问题最终引导他发现了万有引力。
牛顿开始进行实验和数学推导,他希望找到解答。他的思考和探索最终带领他发现了万有引力的存在。
根据牛顿的理论,地球上的物体和其他天体之间存在着一种相互吸引的力量,这就是万有引力。他发现物体之间的吸引力与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
这个发现对牛顿来说是具有里程碑意义的。他用数学的语言总结了他的发现,并通过巧妙的数学推理,得出了适用于所有物体的普遍引力定律。
牛顿的发现对物理学的发展产生了深远的影响。他的引力定律成为后来科学研究的基石,为人类探索宇宙提供了重要的指导。
利用万有引力定律,我们能够解释行星的轨道运动、卫星的运行轨迹,甚至是地球上的物体如何保持在地面上。牛顿的发现也为后来爱因斯坦的相对论奠定了基础。
万有引力的发现也改变了人们对宇宙的理解。它揭示了宇宙中的一种普遍规律,使我们更加认识到自然界的奥秘和运行机制。
牛顿的发现让我们更深入地理解了万有引力的工作原理。他通过观察和实验证据,揭示了物体相互吸引的力量并总结了普遍引力定律。
牛顿的贡献不仅为物理学带来了重大突破,也为人类的科学进步铺平了道路。他的发现不仅改变了我们对宇宙的认识,也为后来的科学家们提供了重要的启示。
在牛顿的故事中,我们看到了一个年轻科学家的好奇心和坚持不懈的追求。他的发现鼓舞着我们,要勇于提出问题,并用科学的方法去解答。正是这种精神让我们的世界变得更加美妙和神秘。
牛顿在1687年出版了一本书,叫《自然哲学的数学原理》。这本书里面提出了一个石破天惊的理论,叫万有引力定律。
说这个理论是石破天惊一点也没有夸大其词,因为万有引力的发现,是17世界自然科学最伟大的成果之一,这个理论第一次把地面上的物体运动和天体运动规律统一起来考虑,揭示了自然界中第一种相互作用力的规律,是人类认识自然的一座里程碑。
在以后的300多年时间里,万有引力定律成为所有科学最实用的一个理论,是大部分物理学最重要的基石。
1、牛顿发现了万有引力2、牛顿发现的万有引力是一个质点之间的引力,大小与质点的质量成正比,与质点之间的距离的平方成反比。这个发现对后来的物理学研究产生了深远的影响,其中包括天体力学、力学、天体运动等等。3、 牛顿的万有引力定律不仅仅是对物理学领域的研究有着重要意义,它也被运用到了天文学和太空探索领域。例如,科学家通过使用万有引力定律,能够计算出行星和卫星之间的轨迹,以及人造卫星和宇宙飞船需要达到地球轨道的速度和方向。
牛顿与苹果的故事
长期以来,牛顿认为,一定有一种神秘的力存在,是这种无形的力拉着太阳系中的行星围绕太阳旋转.但是,这到底是怎样的一种力呢
直到有一天,当牛顿在花园的苹果树下思索,一个苹果落到他的脚边时,牛顿终于获得了顿悟,他的问题也逐渐被解决了.
传说1665年秋季,牛顿坐在自家院中的苹果树下苦思着行星绕日运动的原因.这时,一只苹果恰巧落下来,它落在牛顿的脚边.这是一个发现的瞬间,这次苹果下落与以往无数次苹果下落不同,国为它引起了牛顿的注意.牛顿从苹果落地这一理所当然的现象中找到了苹果下落的原因——引力的作用,这种来自地球的无形的力拉着苹果下落,正像地球拉着月球,使月球围绕地球运动一样.
这个故事据说是由牛顿的外甥女巴尔顿夫人告诉法国哲学家,作家伏尔泰之后流传起来的.伏尔泰将它写入《牛顿哲学原理》一书中.牛顿家乡的这棵苹果树后来被移植到剑桥大学中.
牛顿去世后,他被当作发现宇宙规律的英雄人物继而被赋予传奇色彩,牛顿与苹果的故事更是广为流传.但是事实是否如此却无从找到其他史料加以考证.
万有引力定律(Law of universal gravitation)是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适万有引力定律表示如下: 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。 万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体(质点)间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。 是牛顿在前人(开普勒、胡克、雷恩、哈雷)研究的基础上,凭借他超凡的数学能力证明,在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。 在高中阶段主要是用了简化的思想,把行星运动轨道由椭圆简化为圆下证明。 具体证明可以参考《普通高中课程标准实验教科书》物理高一第六章 万有引力定律 p97-107或《普通高中课程标准实验教科书》物理高一必修2教材p36-37。 万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。 定律内容: 自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。 公式表示: F=G*M1M2/(R*R) (G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2) F: 两个物体之间的引力 G: 万有引力常数 m1: 物体1的质量 m2: 物体2的质量 r: 两个物体之间的距离 依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r 的单位为米(m),常数G近似地等于 6.67×10-11次方N·m2㎏-2次方 (牛顿米的平方每千克的平方)。 可以看出排斥力F一直都将不存在,这意味着净加速度的力是绝对的。(这个符号规约是为了与库仑定律相容而订立的,在库仑定律中绝对的力表示两个电子之间的排斥力。) 适用范围: 两个可以视为质点的物体之间,或者是两个均匀球之间。 意义: 万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了(自然界中四种相互作用之一)一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 万有引力定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料,就能算出长周期运行的天体运动轨道,科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式,开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律,对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动,也成功的做了说明。推翻了古人类认为的神之引力。
万有引力是怎样被发现的
1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。看到他白皙的皮肤和金色的长发,很多人以为他还是个孩子。他身体瘦小,沉默寡言,性格严肃,这使人们更加相信他还是个孩子。他那双锐利的眼睛和整天写满怒气的表情更是拒人于千里之外。
黑死病席卷了伦敦,夺走了很多人的生命,那确实是段可怕的日子。大学被迫关闭,像艾萨克·牛顿这样热衷于学术的人只好返回安全的乡村,期待着席卷城市的病魔早日离去。
在乡村的日子里,牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕太阳转?为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上?
在随后的几年里,牛顿声称这种事情已经发生过。坐在姐姐的果园里,牛顿听到熟悉的声音,“咚”的一声,一只苹果落到草地上。他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下,在地上反弹了一下,静静地躺在草地上。这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别。苹果落地虽没有给牛顿提供答案,但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题:苹果会落地,而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什么不同呢?
第二天早晨,天气晴朗,牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。
牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球,这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样,也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下,苹果才会落地。
牛顿首次认为,重力不仅仅是行星和恒星之间的作用力,有可能是普遍存在的吸引力。他深信炼金术,认为物质之间相互吸引,这使他断言,相互吸引力不但适用于硕大的天体之间,而且适用于各种体积的物体之间。苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。
人们普遍认为,适用于地球的自然定律与太空中的定律大相径庭。牛顿的万有引力定律沉重打击了这一观点,它告诉人们,支配自然和宇宙的法则是很简单的。
牛顿推动了引力定律的发展,指出万有引力不仅仅是星体的特征,也是所有物体的特征。作为所有最重要的科学定律之一,万有引力定律及其数学公式已成为整个物理
学的基石。
当然,当时牛顿提出了万有引力理论,却未能得出万有引力的公式,因为公式中的“G”实在太小了,因此他提出:F∝mM/r^2。直到1798年英国物理学家卡文迪许利用著名的卡文迪许扭秤(即卡文迪许实验)较精确地测出了引力恒量的数值。
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