newtonove zákony

Fyzický

2022

Vysvetlíme, čo sú Newtonove zákony, ako vysvetľujú zotrvačnosť, dynamiku a princíp akcie-reakcie.

Newtonove zákony nám umožňujú pochopiť pohyb.

Aké sú Newtonove zákony?

Newtonove zákony alebo Newtonove zákony pohybu sú tri základné princípy, na ktorých je založená klasická mechanika, jedna z vetiev fyzické. Vo svojej práci ich postuloval Sir Isaac Newton Philosohiae naturalis principia mathematica („Matematické princípy prírodnej filozofie“) z roku 1687.

Tento súbor fyzikálnych zákonov spôsobil revolúciu v základných konceptoch týkajúcich sa pohyb z tiel, ktoré ľudstvo malo. Spolu s príspevkami Galilea Galileiho tvorí základdynamický. Pri kombinácii sUniverzálny gravitačný zákon Alberta Einsteina nám umožňuje odvodiť a vysvetliť Keplerove zákony o pohybe planét.

Newtonove zákony však platia len v rámci inerciálnych vzťažných sústav, teda tých, ktoré nie sú zrýchlené a do ktorých zasahujú iba skutočné sily. Okrem toho tieto zákony platia pre objekty, ktoré sa pohybujú oveľa pomalšou rýchlosťou rýchlosť svetla (300 000 km/s).

Newtonove zákony vychádzajú z úvahy o pohybe ako o pohybe posunutie z jedného objektu z jedného miesta na druhé, berúc do úvahy miesto, kde sa vyskytuje, ktorý sa môže pohybovať aj konštantnou rýchlosťou vo vzťahu k inému miestu.

Newtonov prvý zákon alebo zákon zotrvačnosti

The Newtonov prvý zákon odporuje zásade formulovanej v staroveku od gréckeho mudrca Aristotela, pre ktorého telo mohlo udržať svoj pohyb iba vtedy, ak a sila trvalo. Newton namiesto toho tvrdí, že:

"Každé teleso zotrváva v stave pokoja alebo rovnomerného priamočiareho pohybu, pokiaľ nie je nútené zmeniť svoj stav silami, ktoré naň pôsobia."

Preto objekt, ktorý sa pohybuje alebo je v pokoji, nemôže zmeniť tento stav, pokiaľ naň nepôsobí nejaký druh sily.

Podľa tohto princípu pohyb zahŕňa veličiny, ktoré sú vektorové (smerom a zmyslom). Zrýchlenie možno vypočítať z počiatočnej a konečnej rýchlosti. Okrem toho navrhuje, aby sa telesá v pohybe vždy posúvali po priamej a rovnomernej dráhe.

Dokonalý príklad zákona ozotrvačnosť na olympiáde ho tvorí vrhač so závažím. Športovec naberá na sile pohybom v kruhoch, otáčaním závažia priviazaného lanom okolo vlastnej osi (kruhový pohyb), až kým nedosiahnezrýchlenie potrebné ho uvoľniť a sledovať, ako letí v priamom smere (rovnomerný priamočiary pohyb).

Tento priamočiary pohyb pokračuje až dogravitácia jeho dráha je zakrivená. Zároveň sa spomalí trenie objektu so vzduchom (záporné zrýchlenie), až kým nepadne.

Druhý zákon alebo základný zákon dynamiky

Druhý Newtonov zákon sa týka sily, hmotnosti a zrýchlenia.

V tomto zákone Newton definuje pojem sily (reprezentovaný F), pričom sa uvádza, že:

"Zmena pohybu je priamo úmerná sile na nej vytlačenej a prebieha podľa priamky, pozdĺž ktorej je táto sila vytlačená."

To znamená, že zrýchlenie pohybujúceho sa objektu vždy reaguje na veľkosť sily, ktorá naň v danom momente pôsobí, aby sa zmenila jeho trajektória alebo rýchlosť.

Z týchto úvah vzniká základná rovnica dynamický pre predmety s konštantnou hmotnosťou:

Výsledná sila (fresultant) = hmotnosť (m) x zrýchlenie (a)

Čistá sila pôsobí na teleso z omša konštantný a dáva vám určité zrýchlenie. V prípadoch, keď hmotnosť nie je konštantná, vzorec sa zameria viac na hybnosť (p) podľa nasledujúceho vzorca:

Veľkosť pohybu (p) = hmotnosť (m) x rýchlosť (v). Preto: Fneta = d (m.v) / dt.

Sila teda môže súvisieť so zrýchlením a hmotnosťou bez ohľadu na to, či je táto rýchlosť premenlivá alebo nie.

Na ilustráciu tohto druhého zákona je ideálny prípad voľného pádu: ak spadneme tenisovú loptičku z budovy, zrýchlenie, ktoré zažije, sa zvýši. počasie uplynie od gravitačná sila. Jeho počiatočná rýchlosť bude teda nulová, ale bude naň pôsobiť konštantná sila v priamke smerom nadol.

Tretí zákon alebo princíp akcie a reakcie

Podľa tretieho Newtonovho zákona

"Každá akcia zodpovedá rovnakej reakcii, ale v opačnom smere: čo znamená, že vzájomné pôsobenie dvoch telies je vždy rovnaké a smeruje opačným smerom."

Týmto spôsobom vždy, keď na objekt pôsobí sila, pôsobí naň podobná sila adresu opačne a s rovnakou intenzitou, takže ak dva objekty (1 a 2) interagujú, sila, ktorou pôsobí jeden na druhý, bude mať rovnakú veľkosť ako sila, ktorou pôsobí druhý na prvý, ale s opačným znamienkom.

To znamená: F1-2 = F2-1. Prvá sila bude známa ako „akcia“ a druhá sila ako „reakcia“.

Na demonštráciu tohto tretieho zákona stačí pozorovať, čo sa stane, keď sa dvaja ľudia podobnej hmotnosti rozbehnú v opačných smeroch a zrazia sa: obaja dostanú silu toho druhého a budú odhodení opačným smerom. To isté sa stane, keď sa lopta odrazí od steny a je vhodená dovnútra adresu naopak, so silou podobnou tej, ktorú premietame, keď ju hodíme.

Biografia Isaaca Newtona

Okrem iných príspevkov objavil Isaac Newton farebné spektrum svetla.

Isaac Newton (1642-1727) sa narodil v Lincolnshire v Anglicku. Syn puritánskych roľníkov, jeho narodenie bolo traumatizujúce a prišiel na svet taký chudý a malicherný, že predpokladali, že nebude dlho žiť.

Vyrástol však v excentrické dieťa s ranými vlohami pre matematika a filozofia prirodzené. Vo veku osemnástich rokov vstúpil na univerzitu v Cambridge, aby pokračoval v štúdiu. Hovorí sa, že do triedy chodil veľmi málo, keďže jeho hlavným záujmom bolo knižnica a školenia pre samoukov.

To nebránilo jeho akademickému rozvoju. Stal sa dôležitým fyzikom, teológom, filozofom a matematikom, uznávaným Kráľovskou spoločnosťou. Pripisuje sa mu vynález matematického počtu, ako aj rôzne štúdie o optike a svetlo.

Okrem toho nesmierne prispel k rozvoju matematiky a fyziky: objavil spektrum o farba svetla, sformuloval zákon o vedenie tepla, ďalší o pôvode hviezdy, o rýchlosti zvuk pri vzduchu a mechanika tekutinya obrovský atď. Jeho veľkým dielom bolo Philosophiae naturalis principia mathematica.

Newton zomrel v roku 1727 po tom, čo bol uznávaným a uznávaným vedcom a dostal od anglickej kráľovnej Anny panské vymenovanie („pane“). Trpel obličkovou kolikou a inými obličkovými chorobami, ktoré ho po mnohých hodinách delíria napokon 31. marca priviedli do hrobu.

!-- GDPR -->