En el siglo IV a.C., el antiguo filósofo griego Aristóteles (384-322 a.C.) señaló: El reposo es el estado natural de un objeto Si no hay fuerza, no habrá movimiento (la fuerza es. lo que mantiene el objeto en movimiento). Esta visión es errónea porque pasa por alto el punto clave de que la fuerza puede detener el movimiento de un objeto y también iniciarlo. Pero fue el primero en proponer la relación entre fuerza y movimiento e hizo ciertas contribuciones al desarrollo de la mecánica.
En el siglo VI, el estudioso griego J. Philoponus criticó la teoría del movimiento de Aristóteles. Creía que el proyectil en sí tenía algún tipo de fuerza que empujaba al objeto hacia adelante hasta que se agotaba, lo que más tarde se desarrolló en la "teoría del impulso" en el siglo XIV.
En el siglo XIV, los filósofos franceses John Buridan (1295-1358?), Albert, Nicole Ores (Nicole Oresme, 1320?-1382), etc. propusieron la "teoría del impulso". Creen: "Cuando un empujador empuja un objeto para que se mueva, ejerce sobre él un determinado impulso o una determinada fuerza. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es el impulso. Cuando el impulso se agota, el objeto se detiene". por el físico italiano Galileo Galilei · Galileo Galilei (1564-1642) y el físico inglés Isaac Newton (1643-1727) allanaron el camino.
En el siglo XVII, Galileo propuso repetidamente en sus escritos afirmaciones similares al principio de inercia. En 1632 y 1638, registró el experimento del plano inclinado ideal (una pequeña bola rodada a lo largo de una plataforma inclinada hasta la superficie horizontal) en "Diálogo entre Ptolomeo y Copérnico" y "Diálogo entre las dos nuevas ciencias de la mecánica y el movimiento posicional", respectivamente. , cuanto más lisa es la superficie, más lejos rueda la bola), y deduce que "si hay una superficie lo suficientemente larga y absolutamente lisa, no hay nada, por tanto, la bola sigue moviéndose o hasta que algo (fuerza externa) la bloquea". Consiguiendo así llegar a la conclusión de que “los objetos en estado natural mantendrán su movimiento original en lugar de detenerse”. Esta conclusión rompe la vieja idea de que "la fuerza es lo que mantiene el movimiento de los objetos" mantenida durante unos 1.300 años desde Aristóteles, pero aún tiene su influencia. Esta conclusión está muy cerca de la ley de inercia (la primera ley del movimiento de Newton también se llama ley de inercia y fue descubierta por primera vez por Galileo).
En 1644, el físico francés René Descartes (1596-1650) suplió las deficiencias de Galileo en principios filosóficos. Señaló claramente que a menos que un objeto sea afectado por factores externos, permanecerá en reposo o en movimiento. También afirmó específicamente que un objeto en movimiento inercial nunca se moverá en curva, sino que solo se moverá en línea recta. . Expresó este principio básico en dos leyes: (1) Cada partícula individual continuará manteniendo el mismo estado hasta que se vea obligada a cambiar este estado por colisión con otras partículas (2) Todo movimiento en sí se produce en línea recta; . Sin embargo, Descartes no estableció el sistema para derivar diversos fenómenos naturales que intentó establecer, pero sus pensamientos tuvieron cierta influencia en el resumen de Newton de tales leyes. La mayor contribución de Descartes fue que fue el primero en reconocer que la fuerza es lo que cambia el estado de movimiento de un objeto.
Galileo señaló en 1662: "Un objeto que se mueve a cualquier velocidad puede mantener la misma velocidad siempre que se eliminen los factores externos de aceleración o desaceleración". Descartes también creía: "Cuando no actúa ninguna fuerza externa, Las partículas se mueven a una velocidad constante o están estacionarias." Newton tomó esta suposición como la primera ley del movimiento de Newton, y extendió aún más las ideas de Galileo a situaciones poderosas y propuso la segunda ley del movimiento de Newton.
En 1664, influenciado por Descartes, que había estudiado anteriormente las colisiones, Newton comenzó a estudiar la colisión de dos cuerpos rígidos esféricos e inelásticos. De 1665 a 1666, Newton estudió la colisión de dos cuerpos rígidos esféricos. Su atención no se centró en el impulso y la conservación del impulso, sino en la interacción entre objetos. En cuanto a la colisión entre dos cuerpos rígidos, propuso: "Durante el tiempo que se mueven uno hacia el otro (es decir, el momento de la colisión), su presión es máxima... todo su movimiento está bloqueado por la presión entre ellos en En este momento,...mientras los dos cuerpos no cedan el uno al otro, serán sometidos a la misma presión violenta,...se alejarán el uno del otro como antes de rebotar.
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1668-1669, el físico holandés Christian Huygens (1629-1695), Voorhees (Willis) y el físico inglés Christo Leyen (1632-65445). Entre ellos, el trabajo de Huygens es el más destacado. que el impulso de dos piezas de hardware en la misma dirección no cambia durante la colisión, corrigió el error de Descartes de no considerar la direccionalidad del impulso y propuso la conservación del impulso antes y después de la colisión cuando Newton propuso formalmente la de Newton. Tercera ley del movimiento, afirmó su trabajo y señaló sus limitaciones. Newton creía: "Las teorías de Wren y Huygens se basan en objetos absolutamente duros, pero con una elasticidad ideal. Se pueden obtener resultados más seguros utilizando cuerpos elásticos no ideales, como por ejemplo. como bolas de madera prensada, bolas de acero y bolas de vidrio, que quedan consistentes después de eliminar errores. "
En 1673, el físico francés Marriott (1620-1684) realizó un experimento de colisión con dos péndulos simples y midió hábilmente la velocidad instantánea antes y después de la colisión. Newton también repitió este experimento. Discutió más a fondo los efectos de la resistencia del aire y métodos mejorados, y revisó los resultados.
De agosto de 65438 a agosto de 0684, bajo la dirección del físico británico Edmund Halley (1656-1742), Newton comenzó a escribir "Principios matemáticos de la filosofía natural". , organizó sistemáticamente el manuscrito y replanteó algunos números en 1685, 165438+10 meses, formando una monografía en dos volúmenes el 5 de julio de 1687. En 1713, se publicó la segunda edición de "Principia" en latín Las leyes del movimiento de Newton. propuesto en la sección de axiomas o leyes del movimiento de "Introducción a los Principia Tercera edición".
En la segunda mitad del siglo XIX, el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) y el austriaco. El físico checo Ernst Mach ( Ernst Mach (1838-1916), el físico estadounidense L. Eisenbad, el físico estadounidense N. Ostern, etc. discutieron la ley del movimiento de Newton y propusieron sus propias modificaciones. Un estudio y análisis completos de las leyes del movimiento de Newton en Eisenbard propuso nuevas formulaciones similares de las leyes del movimiento en relación con la experiencia y la mecánica newtoniana. Sin embargo, algunas de estas modificaciones fueron recibidas con escepticismo, incluso por el físico suizo y estadounidense Albert Einstein (1879-1955). A partir de 1905, la teoría de la relatividad de Einstein anuló gran parte del sistema científico establecido por Newton. Einstein señaló que las leyes del movimiento de Newton ya no son válidas cuando exceden el alcance de la mecánica clásica o las condiciones aplicables como puntos de partículas, sistemas de referencia inerciales, Problemas macroscópicos y de movimiento de baja velocidad. Esta parte del contenido va más allá de la discusión de una breve historia de las leyes del movimiento de Newton. Para un mayor desarrollo, consulte las entradas sobre la relatividad especial y la relatividad general.