- Kādi ir Ņūtona likumi?
- Ņūtona pirmais likums jeb inerces likums
- Otrais likums jeb dinamikas pamatlikums
- Trešais likums jeb darbības un reakcijas princips
- Īzaka Ņūtona biogrāfija
Mēs izskaidrojam, kas ir Ņūtona likumi, kā tie izskaidro inerci, dinamiku un darbības-reakcijas principu.
Kādi ir Ņūtona likumi?
Ņūtona likumi vai Ņūtona kustības likumi ir trīs pamatprincipi, uz kuriem balstās klasiskā mehānika, viena no mehānikas nozarēm. fiziskais. Tos postulēja sers Īzaks Ņūtons savā darbā Philosohiae naturalis principia mathematica ("Dabas filozofijas matemātiskie principi") 1687. gadā.
Šis fizisko likumu kopums mainīja pamatjēdzienus par kustība no ķermeņiem, kas bija cilvēcei. Kopā ar Galileo Galilei ieguldījumu tas veido pamatudinamisks. Kombinējot arUniversālais gravitācijas likums Alberts Einšteins, ļauj mums secināt un izskaidrot Keplera likumus par planētu kustību.
Tomēr Ņūtona likumi ir spēkā tikai inerciālos atskaites rāmjos, tas ir, tajos, kas nav paātrināti un kuros iejaucas tikai reāli spēki. Turklāt šie likumi ir spēkā objektiem, kas pārvietojas ar ātrumu, kas ir daudz lēnāks par gaismas ātrums (300 000 km/s).
Ņūtona likumi sākas no kustības uzskatīšanas par pārvietošanās no viena objekta no vienas vietas uz otru, ņemot vērā vietu, kur tas notiek, kas arī var pārvietoties ar nemainīgu ātrumu attiecībā pret citu vietu.
Ņūtona pirmais likums jeb inerces likums
The Pirmais Ņūtona likums ir pretrunā ar principu, kas formulēts senatne grieķu viedais Aristotelis, kuram ķermenis varētu saglabāt kustību tikai tad, ja a spēku izturēts. Tā vietā Ņūtons norāda, ka:
"Katrs ķermenis paliek miera stāvoklī vai vienmērīgā taisnvirziena kustībā, ja vien to nespiež mainīt savu stāvokli uz to iespiestie spēki."
Tāpēc objekts, kas kustas vai atrodas miera stāvoklī, nevar mainīt šo stāvokli, ja vien tam netiek pielietots kāds spēks.
Saskaņā ar šo principu kustība ietver lielumus, kas ir vektori (apveltīti ar virzienu un sajūtu). Paātrinājumu var aprēķināt no sākuma un beigu ātruma. Turklāt viņš ierosina, ka kustībā esošie ķermeņi vienmēr mēdz pārvietoties taisnā un vienmērīgā ceļā.
Lielisks likuma piemērsinerce viņu veido svara metējs olimpiskajās spēlēs. Sportists uzņem apgriezienus, pārvietojoties pa apli, griežot ar virvi sasietu svaru ap savu asi (apļveida kustība), līdz tas sasniedzpaātrinājums nepieciešams to atbrīvot un skatīties, kā tas lido taisnā līnijā (vienmērīga taisnvirziena kustība).
Šī taisnvirziena kustība turpinās līdzsmagums tā trajektorija ir izliekta. Tajā pašā laikā objekta berze ar gaisu palēninās (negatīvs paātrinājums), līdz tas nokrīt.
Otrais likums jeb dinamikas pamatlikums
Otrais Ņūtona likums attiecas uz spēku, masu un paātrinājumu.
Šajā likumā Ņūtons definē spēka jēdzienu (ko pārstāv F), norādot, ka:
"Kustības izmaiņas ir tieši proporcionālas spēkam, kas uz tās uzdrukāts, un notiek saskaņā ar taisnu līniju, pa kuru šis spēks tiek iespiests."
Tas nozīmē, ka kustīga objekta paātrinājums vienmēr reaģē uz spēka daudzumu, kas tam pielikts dotajā brīdī, lai mainītu tā trajektoriju vai ātrumu.
No šiem apsvērumiem izriet pamatvienādojums dinamisks konstantas masas objektiem:
Iegūtais spēks (Fresultants) = masa (m) x paātrinājums (a)
Tīrs spēks iedarbojas uz ķermeni masa konstants un dod jums noteiktu paātrinājumu. Gadījumos, kad masa nav nemainīga, formula vairāk koncentrēsies uz impulsu (p), izmantojot šādu formulu:
Kustības apjoms (p) = masa (m) x ātrums (v). Tādējādi: Fneta = d (m.v) / dt.
Tādējādi spēku var saistīt ar paātrinājumu un masu neatkarīgi no tā, vai pēdējais ir mainīgs vai nē.
Lai ilustrētu šo otro likumu, ideāls ir brīvā kritiena gadījums: ja mēs nometam tenisa bumbiņu no ēkas, tās piedzīvotais paātrinājums palielināsies, jo laikapstākļi paiet, kopš gravitācijas spēks. Tādējādi tā sākotnējais ātrums būs nulle, bet tam tiks pielikts pastāvīgs spēks taisnā līnijā, lejup.
Trešais likums jeb darbības un reakcijas princips
Saskaņā ar Ņūtona trešo likumu
"Katra darbība atbilst vienādai reakcijai, bet pretējā virzienā: kas nozīmē, ka divu ķermeņu savstarpējās darbības vienmēr ir vienādas un vērstas pretējā virzienā."
Tādā veidā ikreiz, kad uz objektu tiek iedarbināts spēks, tas iedarbojas uz līdzīgu spēku adrese pretēji un vienādas intensitātes, tāpēc, ja divi objekti (1 un 2) mijiedarbojas, spēks, ko viens iedarbojas uz otru, būs vienāds ar spēku, ko otrs iedarbojas uz pirmo, bet ar pretēju zīmi.
Tas ir: F1-2 = F2-1. Pirmais spēks būs pazīstams kā "darbība", bet otrais spēks kā "reakcija".
Lai demonstrētu šo trešo likumu, pietiek novērot, kas notiek, diviem cilvēkiem ar līdzīgu svaru skrienot pretējos virzienos un saduroties: abi saņems otra spēku un tiks mesti pretējā virzienā. Tas pats notiek, kad bumba atlec no sienas un tiek iemesta iekšā adrese pretēji, ar spēku, kas ir līdzīgs tam, ko mēs projicējam, kad to metam.
Īzaka Ņūtona biogrāfija
Īzaks Ņūtons (1642-1727) dzimis Linkolnšīrā, Anglijā. Puritāņu zemnieku dēla dzimšana bija traumatiska, un viņš nāca pasaulē tik izdilis un niecīgs, ka domāja, ka viņš ilgi nedzīvos.
Tomēr viņš uzauga par ekscentrisku bērnu ar agrīniem talantiem matemātika un filozofija dabisks. Astoņpadsmit gadu vecumā viņš iestājās Kembridžas Universitātē, lai turpinātu studijas. Mēdz teikt, ka viņš ļoti maz ienācis klasē, jo viņa galvenā interese bija par bibliotēka un pašmācības apmācības.
Tas netraucēja viņa akadēmiskajai attīstībai. Viņš kļuva par nozīmīgu fiziķi, teologu, filozofu un matemātiķi, ko atzinusi Karaliskā biedrība. Viņam piedēvēts matemātiskā aprēķina izgudrojums, kā arī dažādi pētījumi par optiku un gaisma.
Turklāt viņš sniedza milzīgu ieguldījumu matemātikas un fizikas attīstībā: viņš atklāja krāsa gaismas, formulēja likumu siltuma vadītspēja, cits par izcelsmi zvaigznes, par ātrumu skaņu plkst gaiss un mehānika šķidrumi, un milzīgs utt. Viņa lielais darbs bija Philosophiae naturalis principia mathematica.
Ņūtons nomira 1727. gadā pēc tam, kad bija cienīts un cienīts zinātnieks, saņemot lordisku iecelšanu ("sir") no Anglijas karalienes Annas. Viņš cieta no nieru kolikām un citām nieru slimībām, kas pēc daudzu stundu delīrija beidzot noveda viņu pie kapa 31. martā.