应用科学 AQA/牛顿定律
许多类型的科学家和工程师使用牛顿运动定律来预测物体运动和相互作用。例如，汽车工程师在设计汽车的溃缩区时，以及运动科学家在建议提高运动能力时都会用到牛顿运动定律。
| 教学大纲内容 | 你需要做什么 |
|---|---|
| • 将牛顿第一运动定律应用于静止和运动的物体 • 惯性 |
说出牛顿第一运动定律是什么。 定义惯性。 计算物体上的合力。 |
| • 牛顿第二运动定律 • 公式： F = ma • 重量 = mg 作为牛顿第二运动定律的示例 |
说出牛顿第二运动定律是什么。 使用 F = ma 进行计算；重新排列此方程式。 根据物体的质量计算其重量。 |
| • 牛顿第三运动定律，包括它与动量守恒定律的关系 • “动量”的含义 • 公式： p = mv F = ∆p/t • 将动量守恒定律应用于一系列情况，包括碰撞和/或物体的运动 |
说出牛顿第三运动定律是什么。 定义动量。 计算运动物体的动量。 计算改变物体动量所需的力。 利用动量守恒原理计算物体在碰撞前后运动的速度。 |
"If the resultant force on an object is zero, its motion will remain constant."
如果力平衡，物体将保持其运动状态... 或者以恒定的速度沿直线运动，或者保持静止。也就是说，它没有加速度。
相反，如果物体没有加速度，你就会知道力是平衡的... 或者抵消了。
惯性可以理解为物体对运动的“抵抗”... 一个大桌子比一把小椅子具有更大的惯性。牛顿第一定律利用了惯性的概念 - 物体不会在没有原因的情况下改变其运动状态。
（你可能需要查找“速度”和“速度”的区别 - 一个是标量，另一个是“矢量”量，也就是说方向也可能很重要。）
"If the resultant force on an object is not zero, it will accelerate."
力导致加速度 - 加速度可以表现为速度变化或方向变化。如果物体正在加速，你就知道它一定受到一个总力的作用（一个非零的合力。）
有一个与这个定律密切相关的方程：“F = m a”（合力 = 质量 x 加速度）。
这个方程与“w = m g”非常相似，因为重量是一种力，而“g”可以称为重力加速度。（在 GCSE 考试中，你会说 g = 10 N/kg，但在更高级的水平上，我们通常说 g = 9.81 N kg-1（或 9.81 ms-2）。
"All forces act in pairs." (Sometimes phrased as 'every action has an equal and opposite reaction'.)
如果你推一个物体，它会反推你... 这就是溜冰者向前移动的方式。
这个定律中提到的力对必须满足一些条件
- 它们的大小相同（相等）
- 它们的方向相反（相反）
- 它们的类型相同（例如，万有引力、电磁力、摩擦力...）
- 它们作用于不同的物体上
例如，一个常见的错误是认为你的体重和你椅子提供的支撑力（反作用力）构成一对第三定律。它们不是，因为它们都作用于你！（想想... 这些力的对是什么？）
空气阻力是一个很好的例子：当你穿过空气时，空气会反推你。
动量是质量和速度的乘积 - 重物以高速运动具有很大的动量。
动量（kg ms-1）= 质量（kg）x 速度（ms-1）
动量是一个矢量量，这意味着运动的方向也很重要 - 并且相反方向的动量可以抵消。
在碰撞（物体碰撞）中，碰撞后的总动量等于碰撞前的总动量。
一个具体的例子是爆炸，爆炸前后的总动量为零... 所以所有碎片的总动量加起来为零。这是因为动量是一个矢量量，因此相反方向的动量会抵消。
值得关注的典型工作/公司
– 与标准技能相关
示例:
快速问题
用来举例说明所需级别 – AQA 审核级别
– 我们能使用旧的 AQA 问题吗……比如 5 年之前的？带考官评论
到本书内的其他部分
到好的外部网站（包括 AQA 网站、维基百科、相关应用/公司） - 也考虑规范中的链接
推荐教科书
包括与现有书籍的映射参考