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经典力学
经典力学是物理学的一个分支，研究物体的运动及其所受的力。它构成了许多高级物理和工程研究的基础。最初由艾萨克·牛顿开发，后来被其他物理学家完善，经典力学描述了宏观物体在各种力作用下的行为。它包括几个关键概念，如牛顿的动量定律、能量、动量和角动量。
牛顿运动定律
第一定律：惯性定律
牛顿的第一定律指出，静止的物体保持静止，运动中的物体在没有外力作用下保持以恒定速度沿直线运动。这被称为惯性定律。
第二定律：加速度定律
第二定律表述了物体所受的力与其加速度之间的关系。其数学表达式如下：
F = ma其中，F 是作用在物体上的力，m 是物体的质量，a 是加速度。
圆代表着一个由于重力作用而受到向下力（重量）的物体。
第三定律：作用与反作用
牛顿的第三定律指出，每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。这意味着力总是成对出现。如果物体 A 对物体 B 施加一个力，那么物体 B 对物体 A 施加一个大小相等方向相反的力。
力的概念
力是改变物体运动的任何交互作用，无须反抗。力可以使物体加速、减速、保持静止或改变形状。在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿（N）。
功与能量
功
功是由力作用在物体上并使其移动一定距离而传递的能量。计算公式如下：
W = Fd cos theta其中，W 是做功，F 是施加的力，d 是物体移动的距离，theta 是力的方向与运动方向之间的角度。
动能
动能是物体由于其运动而具有的能量。其公式为：
KE = frac{1}{2}mv^2其中，KE 是动能，m 是物体的质量，v 是其速度。
势能
势能是物体由于其在力场中的位置而储存的能量，通常是重力。重力势能的计算公式如下：
PE = mgh其中，PE 是势能，m 是物体的质量，g 是重力加速度，h 是相对参考点的高度。
守恒定律
能量守恒
能量守恒原理表明，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转换为另一种形式。孤立系统中的总能量保持恒定。
动量守恒
动量是物体的质量与速度的乘积。动量守恒定律指出，如果没有外力作用在封闭系统上，则其总动量保持不变。
p = mv其中，p 是动量，m 是质量，v 是速度。
碰撞
弹性碰撞
在弹性碰撞中，动量和动能都是守恒的。物体相互碰撞时没有变形或产生热量。
非弹性碰撞
在非弹性碰撞中，动量是守恒的，但动能不是。物体可能会粘在一起或变形，使动能转换为其他形式，如热或声。
简谐运动
简谐运动（SHM）是一种周期性运动，其中恢复力与位移成正比。一个例子是连接在弹簧上的质量。
F = -kx其中，F 是恢复力，k 是弹簧常数，x 是偏离平衡的位移。
蓝色圆圈代表了弹簧上处于简谐运动中的质量。
角速度
角速度和加速度
角速度是角位移的变化率，以弧度每秒为单位测量。角加速度是角速度的变化率。
omega = frac{Delta theta}{Delta t}, alpha = frac{Delta omega}{Delta t}其中，omega 是角速度，Delta theta 是角变化，Delta t 是时间变化，alpha 是角加速度。
转矩
转矩是衡量能使物体围绕轴旋转的力。它是向量量，具有大小和方向。
tau = rF sin theta其中，tau 是转矩，r 是杠杆臂距离，F 是施加的力，theta 是力与杠杆臂之间的角度。
上图显示了通过在一定角度施加力而围绕支点旋转的杠杆臂。
角动量守恒
在没有外部转矩的封闭系统中，角动量是守恒的。旋转物体的角动量表示为：
L = Iomega其中，L 是角动量，I 是惯性矩，omega 是角速度。
日常生活中的应用
经典力学可以在日常活动和物体中看到。从基本的走路动作中，我们的身体肌肉对地面施加力，到驾驶车辆时，各种力和运动的发挥。
理解经典力学有助于设计高效的机器，预测天气模式，甚至通过仔细计算力和运动将卫星发射到太空。
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