運動的物理.

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運動的物理

The great chain of being

Copernicus的地動說 Copernicus (1473-1543) He found the Ptolemy system “…not pleasing to the mind.”

所有物體,無論輕重落地時間相同

沒有介質阻力下,所有物體將以同樣的方法下落

測量落體下落距離與時間的關係

加速度是定值! 何謂加速度? 速度是位置的變化率! 加速度是速度的變化率!

變化率! 在運動過程中,特定時間對應一特定位置:位置是時間的函數!

但是,在時間Δt 中,速度可能一直在變化。

y Δy y

任一特定時間都有一速度: 加速度是速度的瞬時變化率:

f Δf Δx x f x

等加速度運動

f x x0 f x x0

3D 向量 Vector 向量的要素:大小,方向 圖示法

分量法

3D 位置 Vector 向量

速度 Vector 向量 etc.

加速度向量 etc.

等速圓周運動的加速度

Δx Δx

等速圓周運動的加速度 向心加速度指向圓心

等速圓周運動的加速度 向心加速度指向圓心

月球的運動也是等加速度運動!加速度如自由落體指向地心! Isaac Newton (1642-1727)

塵世的物體可以成為神聖的天體! 天體與地面物體本質上是平等的!

天體與蘋果服從同樣的萬有引力定律 Isaac Newton (1642-1727) 物理定律是普遍的 (universal)

The great chain of being

無論貴賤,法律一體適用!

天體與蘋果服從同樣的萬有引力定律 Isaac Newton (1642-1727) 物理定律是普遍的 (universal)

牛頓運動定律 因 果 此定律指出一物體質量乘加速度將對應改變運動狀態的外在原因! 若無外在變因,則加速度為零,動者恆動靜者恆靜。 牛頓定律提供一個架構,但仍需要有具體力的描述,此定律才有用處!

地球對月球及蘋果皆施以一指向地心的力! Kepler’s Third Law 行星軌道: 引力與距離平方成反比! 牛頓將此猜想運用於月球軌道的計算!

萬有引力

牛頓定律給定運動方程式Equation of Motion,加上起使條件(起始位置與速度),便能決定此系統未來任一時間的狀態!