牛三定律是怎么发现的?

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风吹过的青丝 网友

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运动第一定律和第二定律是关于物体惯性运动和打破惯性运动的定律,但是对于一个物体系来说,必然存在作用和反作用或运动传递的问题,这就需要一个有关物体之间相互作用的定律加以补充.笛卡儿从运动变化的观点和莱布尼兹从活力的观点,分别研究过物体碰撞前后运动量的传递和守恒关系.但是,牛顿却从力的观点研究了物体碰撞过程中相互作用的关系,在一般意义上说碰撞过程中力的关系更为基本些.从种种迹象来看,牛顿研究这个问题，此问答他的回答如下：是受笛卡儿的影响才进行的.《流水账》的记载说明,早在1664年1月20日,即刚开始学习动力学时,牛顿就对非弹性体的碰撞问题产生了兴趣,并且从动量观点进行讨论.如在MS.Add.4004,fO1io 10中,他以定理的形式提出两物体b、c的速度相同,则b的运动与c的运动之比等于b与c（实际上是它们的质量）之比.在1665—1666年间,牛顿研究了两球形绝对刚体的碰撞问题,并从作用力而不是动量的观点提出：
　　¼¼于是在它们向彼此运动的时间中（就是在它们相碰的瞬间）,它们的压力处于最大值,或者毋宁是以它们的运动停止所需的全部力进行的（因为它们的整个运动是被此一瞬间彼此之间的压力所阻止,并且在一瞬间两物体之间不能接着发生不同程度的压力）.那么,只要这两个物体都不相互屈服,它们彼此之间将会持有同样猛烈的压力,那就是像阻止它们向彼此运动的物体同样多的力,像现在促使它们相互分离所需的同样的力.所以,它们将以像弹回之前向彼此趋近那样多的运动相互离开.
　　这段话说明,牛顿早在1665—1666年间,就已经认识到二刚体相互碰撞的瞬间,彼此以相等的最大压力或作用与反作用力相互作用,也就是说那时已经有了运动第三定律的萌芽.稍后,牛顿在MS.Add.4004,fO1io 12的定理12中重写道：
　　定理12 如果二物体p和r彼此相遇,因为p压r和r压p是一样大小,所以二者的阻力是相同的.
牛顿在1665—1666年间,已经通过两弹性体或刚体的碰撞,认识到作用力与反作用力相等并在同一直线上,即知道了运动第三定律的内容.但是,他在1684年10—11月写的《论球体在流体中的运动》一文手稿中,提出包括运动第一、第二定律的运动五定律,其中偏偏没有把作用力和反作用力相等和方向相反作为一条定律,这说明他在这时尚没有把这个规律提高到运动基本定律的高度进行认识.稍后,牛顿认识到这个不足,就在《论均匀的可变形介质中物体的运动》一文手稿中,提出了运动六定律,并把这一规律列为运动第三定律.

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