2022公共基礎(chǔ)知識科技常識：科學(xué)家牛頓
在科技常識中，牛頓是一個經(jīng)常出現(xiàn)的考察點，今天我們一起來總結(jié)牛頓有哪些著名成就。
一、人物簡介
艾薩克·牛頓，英國皇家學(xué)會會長，英國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。
名言：“假如我能比別人瞭望得略微遠(yuǎn)些，那是我站在巨人們的肩膀上?！?/span>
二、相關(guān)成就
(一)牛頓運動定律
牛頓運動定律包括牛頓第一定律、第二運動定律和牛頓第三運動定律三條定律，由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中總結(jié)提出。
1、牛頓第一運動定律：在沒有外力作用下孤立質(zhì)點保持靜止或做勻速直線運動;
應(yīng)用：汽車在高速行駛時緊急剎車，不是馬上停下來，而是滑行一段距離后停下來。
2、牛頓第二運動定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
3、牛頓第三運動定律：相互作用的兩個質(zhì)點之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上;
應(yīng)用：噴氣式飛機是一種使用噴氣發(fā)動機作為推進(jìn)力來源的飛機。噴氣式飛機所使用的噴氣發(fā)動機靠燃料燃燒時產(chǎn)生的氣體向后高速噴射的反沖作用使飛機向前飛行，它可使飛機獲得更大的推力，飛得更快。
(二)萬有引力定律
萬有引力定律是艾薩克·牛頓于1687年在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上所發(fā)表的一種自然規(guī)律。牛頓普適的萬有引力定律表述如下：
任何兩個質(zhì)點都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力。該引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學(xué)組成和其間介質(zhì)種類無關(guān)。
應(yīng)用：樹上的蘋果是往下掉;
宇宙中的星體，都是處在萬有引力作用下的。天體運動是一種處于萬有引力作用下的典型的圓周運動。航天器要實現(xiàn)不同的環(huán)繞或逃逸狀態(tài)等,需要遵循相關(guān)的速度定律。
補充：三大宇宙速度是從研究兩個質(zhì)點在萬有引力作用下的運動規(guī)律出發(fā)，人們通常把航天器達(dá)到環(huán)繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度，分別稱為第一宇宙速度(牛頓稱之為環(huán)繞速度)、第二宇宙速度(脫離速度)和第三宇宙速度(太陽的逃逸速度)。
第一宇宙速度(又叫最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度、近地環(huán)繞速度):
物體圍繞地球做勻速圓周運動所需要的最小發(fā)射速度，又稱環(huán)繞速度，其值為：7.9km/s。
第二宇宙速度(又叫逃逸速度)
當(dāng)航天器超過第一宇宙速度達(dá)到一定值時，脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，其值為：11.2km/s。
第三宇宙速度
地球表面發(fā)射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小發(fā)射速度，其值為：16.7km/s。
因此：當(dāng)發(fā)射速度與宇宙速度分別有如下關(guān)系時，被發(fā)射物體的運動情況將有所不同：
當(dāng)?shù)谝挥钪嫠俣?/span>≤發(fā)射速度<第二宇宙速度時，被發(fā)射物體將環(huán)境地球運動，成為地球衛(wèi)星;
當(dāng)?shù)诙钪嫠俣?/span>≤發(fā)射速度<第三宇宙速度時，被發(fā)射物體將脫離地球束縛，成為環(huán)繞太陽運動的“人造行星”;
當(dāng)發(fā)射速度≥第三宇宙速度時，被發(fā)射物體將從太陽系中逃逸，成為“人造彗星”。
(三)光的色散—三棱鏡實驗
牛頓認(rèn)為白光是由各種不同顏色光組成的，玻璃對各種色光的折射率不同，當(dāng)白光通過棱鏡時，各色光以不同角度折射，結(jié)果就被分開成顏色光譜。白光能分解成不同顏色的光，這些光已是單色的了，棱鏡不能再分解它們。
(四)微積分
德國科學(xué)家萊布尼茨和英國科學(xué)家牛頓先后獨立發(fā)現(xiàn)了微積分，后人以他們的名字命名了微積分基本定理——萊布尼茨公式，揭示了定積分與被積函數(shù)的原函數(shù)或者不定積分之間的聯(lián)系。
【試題練習(xí)】(判斷)
牛頓三大運動定律包括萬有引力定律。
【答案】錯誤【解析】牛頓三大運動定律，包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律。不包括萬有引力定律，故題目表述錯誤。本題目答案為錯誤。
【試題練習(xí)】(單選)
一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這一定律是( )。
A.萬有引力定律
B.牛頓第三定律
C.牛頓第二定律
D.牛頓第一定律
【答案】D【解析】牛頓第一運動定律強調(diào)在沒有外力作用下孤立質(zhì)點保持靜止或做勻速直線運動。故本題答案為D。
