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牛顿对物理学的主要贡献?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 16:30:13
牛顿对物理学的主要贡献?
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牛顿与二项式定理
  在一六六五年,刚好二十二岁的牛顿发现了二项式定理,这对于微积分的充分发展是必不可少的一步.二项式定理把能为直接计算所发现的
  等简单结果推广如下的形式
  推广形式
  二项式级数展开式是研究级数论、函数论、数学分析、方程理论的有力工具.在今天我们会发觉这个方法只适用于n是正整数,当n是正整数1,2,3,.,级数终止在正好是n+1项.如果n不是正整数,级数就不会终止,这个方法就不适用了.但是我们要知道那时,莱布尼茨在一六九四年才引进函数这个词,在微积分早期阶段,研究超越函数时用它们的级来处理是所用方法中最有成效的.
[编辑本段]创建微积分
  牛顿在数学上最卓越的成就是创建微积分.他超越前人的功绩在于,他将古希腊以来求解无限小问题的各种特殊技巧统一为两类普遍的算法--微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,如:面积计算可以看作求切线的逆过程.
  那时莱布尼兹刚好亦提出微积分研究报告,更因此引发了一场微积分发明专利权的争论,直到莱氏去世才停息.而后世己认定微积是他们同时发明的.
  微积分方法上,牛顿所作出的极端重要的贡献是,他不但清楚地看到,而且大胆地运用了代数所提供的大大优越于几何的方法论.他以代数方法取代了卡瓦列里、格雷哥里、惠更斯和巴罗的几何方法,完成了积分的代数化.从此,数学逐渐从感觉的学科转向思维的学科.
  微积产生的初期,由于还没有建立起巩固的理论基础,被有受别有用心者钻空子.更因此而引发了著名的第二次数学危机.这个问题直到十九世纪极限理论建立,才得到解决.
[编辑本段]推进方程论,开拓变分法
  牛顿在代数方面也作出了经典的贡献,他的《广义算术》大大推动了方程论.他发现实多项式的虚根必定成双出现,求多项式根的上界的规则,他以多项式的系数表示多项式的根n次幂之和公式,给出实多项式虚根个数的限制的笛卡儿符号规则的一个推广.
  牛顿在还设计了求数值方程的实根近似值的对数和超越方程都适用的一种方法,该方法的修正,现称为牛顿方法.
  牛顿在力学领域也有伟大的发现,这是说明物体运动的科学.第—运动定律是伽利略发现的.这个定律阐明,如果物体处于静止或作恒速直线运动,那么只要没有外力作用,它就仍将保持静止或继续作匀速直线运动.这个定律也称惯性定律,它描述了力的一种性质:力可以使物体由静止到运动和由运动到静止,也可以使物体由一种运动形式变化为另一种形式.此被称为牛顿第一定律.力学中最重要的问题是物体在类似情况下如何运动.牛顿第二定律解决了这个问题;该定律被看作是古典物理学中最重要的基本定律.牛顿第二定律定量地描述了力能使物体的运动产生变化.它说明速度的时间变化率(即加速度a与力F成正比,而与物体的质量里成反比,即a=F/m或F=ma;力越大,加速度也越大;质量越大,加速度就越小.力与加速度都既有量值又有方向.加速度由力引起,方向与力相同;如果有几个力作用在物体上,就由合力产生加速度,第二定律是最重要的,动力的所有基本方程都可由它通过微积分推导出来.