牛頓是人類認(rèn)識(shí)自然界漫長(zhǎng)歷程中的一個(gè)重要人物，他的科學(xué)貢獻(xiàn)已成為人類認(rèn)識(shí)自然的里程碑。你知道牛頓發(fā)明了什么定律嗎?一起來(lái)看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料，歡迎閱讀!

　　牛頓發(fā)明了什么定律--萬(wàn)有引力定律

　　在牛頓之前，人們已經(jīng)知道有兩種“力”：地面上的物體都受重力的作用，天上的月球和地球之間以及行星和太陽(yáng)之間都存在引力。這兩種力究竟是性質(zhì)不同的兩種力?還是同一種力的不同表現(xiàn)?牛頓在劍橋大學(xué)讀書時(shí)就考慮起這個(gè)問(wèn)題了。

　　牛頓23歲時(shí)，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。他仍沒(méi)有間斷學(xué)習(xí)和對(duì)引力問(wèn)題的思考。

　　那時(shí)，鄉(xiāng)下的孩子們常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，之后，把石頭拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過(guò)，而牛奶不灑出來(lái)。

　　這一現(xiàn)像激發(fā)了牛頓關(guān)于引力的想像：“什么力使投石器里面的石頭，水桶里的牛奶不掉下來(lái)呢?”這個(gè)問(wèn)題使他想到開(kāi)普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對(duì)牛頓抓緊這些神奇的思想不放，一頭扎進(jìn)“引力”的計(jì)算和驗(yàn)證中了。

　　牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規(guī)律。他首先推求月球和地球距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是16英尺，但據(jù)推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中，牛頓沒(méi)有灰心，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤的研究。

　　1671年，新測(cè)量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數(shù)據(jù)重新檢驗(yàn)了自己的理論，同時(shí)，還利用他自己發(fā)明的微積分處理了月一地關(guān)系中不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)時(shí)，重力加速度的計(jì)算問(wèn)題。有了這兩項(xiàng)改進(jìn)，牛頓得到了兩個(gè)完全一致的加速度值。這使他認(rèn)為，重力和引力具有相同的本質(zhì)。他又把基于地面物體運(yùn)動(dòng)的三條定律(即牛頓三大定律)用于行星運(yùn)動(dòng)，同樣得出滿意的正確結(jié)論。

　　牛頓整整經(jīng)過(guò)了7個(gè)春秋寒暑，到他30歲時(shí)終于把舉世聞名的“萬(wàn)有引力定律”全面證明出來(lái)，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

　　萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，宣告了天上地面的萬(wàn)物都遵循同一規(guī)律運(yùn)動(dòng)，徹底否定了亞里士多德以來(lái)宗教勢(shì)力宣揚(yáng)的天上地下不同的思想，這是人類認(rèn)識(shí)史上的一次飛躍。

　　拓展：牛頓三大定律

　　第一定律

　　即慣性定律

　　任何一個(gè)物體在不受任何外力或受到的力平衡時(shí)(Fnet=0)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

　　第二定律

　　1)牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。　⑵F=ma是一個(gè)矢量方程，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負(fù)值，一般常取加速度的方向?yàn)檎较颉！、歉鶕?jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可將物體所受各力正交分解，在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，F(xiàn)y=may列方程。牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì)⑴因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因。　⑵同體性：F合、m、a對(duì)應(yīng)于同一物體。　⑶矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。

　　牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F = ma中，等號(hào)不僅表示左右兩邊數(shù)值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。　⑷瞬時(shí)性：當(dāng)物體(質(zhì)量一定)所受外力發(fā)生突然變化時(shí)，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變;當(dāng)合外力為零時(shí)，加速度同時(shí)為零，加速度與合外力保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。牛頓第二定律是一個(gè)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的規(guī)律，表明了力的瞬間效應(yīng)。　⑸相對(duì)性：自然界中存在著一種坐標(biāo)系，在這種坐標(biāo)系中，當(dāng)物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對(duì)于地面靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。

　　⑹獨(dú)立性：作用在物體上的各個(gè)力，都能各自獨(dú)立產(chǎn)生一個(gè)加速度，各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的失量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。適用范圍⑴只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體(與光速比速度較低)。　⑵只適用于宏觀物體，牛頓第二定律不適用于微觀原子。　⑶參照系應(yīng)為慣性系。兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。(詳見(jiàn)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律)表達(dá)式　F=-F'

　　第三定律

　　(F表示作用力，F(xiàn)'表示反作用力，負(fù)號(hào)表示反作用力F'與作用力F的方向相反)這三個(gè)非常簡(jiǎn)單的物體運(yùn)動(dòng)定律，為力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。第一定律的內(nèi)容伽利略曾提出過(guò)，后來(lái)R.笛卡兒作過(guò)形式上的改進(jìn)，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內(nèi)容。第三定律的內(nèi)容則是牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結(jié)果之后得出的。

　　牛頓是萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)者。他在1665～1666年開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題。萬(wàn)有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。1679年，R·胡克在寫給他的信中提出，引力應(yīng)與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設(shè)地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設(shè)想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒(méi)有回信，但采用了胡克的見(jiàn)解。在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及其他人的研究成果上，他用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出了萬(wàn)有引力定律。

　　牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)基本的力學(xué)體系中，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大統(tǒng)一。這是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍。

　　牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說(shuō)：流體部分之間由于缺乏潤(rùn)滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。在此把符合這一規(guī)律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見(jiàn)的水和空氣，不符合這一規(guī)律的稱為非牛頓流體。

　　在給出平板在氣流中所受阻力時(shí)，牛頓對(duì)氣體采用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論一般地說(shuō)并不正確，但由于牛頓的權(quán)威地位，后人曾長(zhǎng)期奉為信條。20世紀(jì)，T·卡門在總結(jié)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展時(shí)曾風(fēng)趣地說(shuō)，牛頓使飛機(jī)晚一個(gè)世紀(jì)上天。

　　關(guān)于聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由于他把聲傳播當(dāng)作等溫過(guò)程，結(jié)果與實(shí)際不符，后來(lái)P.-S.拉普拉斯從絕熱過(guò)程考慮，修正了牛頓的聲速公式。