newtonov prvý zákon

Fyzický

2022

Vysvetlíme, čo je prvý Newtonov zákon alebo zákon zotrvačnosti, jeho históriu, vzorec a príklady. Aj iné Newtonove zákony.

Telesá pokračujú v pohybe alebo v pokoji, pokiaľ na ne nepôsobí iná sila.

Čo je Newtonov prvý zákon?

Je známy ako prvý Newtonov zákon, Newtonov prvý zákon pohybu alebo zákon zotrvačnosti podľa prvého teoretického postulátu, ktorý navrhol anglický vedec a matematik Isaac Newton, o fyzikálnej povahe pohyb.

Spolu so zvyškom jeho zákonov (druhý a tretí), čo je vyjadrené v tomto prvom prikázaní fyzické Pohyb je súčasťou základných pravidiel, s ktorými pracuje newtonovská mechanika alebo klasická mechanika. Tieto objavy navždy zmenili chápanie záležitosť od vedcov z celého sveta.

Newtonova perspektíva sa v skutočnosti považovala za platnú počas nasledujúcich storočí, až do súčasných pokrokov vo fyzike a vede.technológie prinútili hľadať nové teórie.

Albert Einstein uskutočnil štúdie a príspevky, ktoré umožnili inauguráciu relativistickej mechaniky, ktorá sa líši od newtonovskej mechaniky v tom, že jej chýba absolútny referenčný bod, pričom prichádza do úvahy veličiny ako napr. počasie a priestor ako relatívne.

Prvý Newtonov zákon znie takto:

Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.

Do španielčiny sa to prekladá:

"Každé teleso pokračuje vo svojom stave pokoja alebo rovnomerného priamočiareho pohybu, neďaleko síl spôsobených zmenou jeho polohy."

To znamená, že objekt má vždy tendenciu zachovať si svoj stav – či už je to pokojový alebo rovnomerný priamočiary pohyb – pokiaľ naň nepôsobí nejaká vonkajšia sila, ktorá ho núti zmeniť svoj stav.

História prvého Newtonovho zákona

Newton dokázal vysvetliť od obežnej dráhy Mesiaca až po pád objektov.

Galileo Galilei už pred Newtonom načrtol prvý zákon zotrvačnosti, v ktorom naznačil, že objekt má tendenciu zachovať si svoj priamočiary a rovnomerný pohyb, pokiaľ naň nepôsobí sila, ktorá ho núti zmeniť svoju trajektóriu.

Jeho objav slúžil ako základ pre Newtona, ktorý pozoroval cestu na obloheMesiac, vyvodil, že ak nevystrelilo v priamom smere po dotyčnici k jehoobežná dráhaBolo to preto, že na ňu pôsobila nejaká iná sila, aby tomu zabránila. Táto sila, ktorá tomu bráni v nebeskom prípade bola premenovanágravitácia.

Newton predpokladal, že gravitačná sila konal na diaľku, pretože nič fyzicky nie je spojené s Zem S mesiacom. Podobne, keď olympijský vrhač loptičiek roztočí nástroj okolo svojej vlastnej osi a nakoniec ho náhle uvoľní, pohybuje sa v určitom smere po priamke, ale nakoniec sleduje parabolu a padá na zem.

V oboch prípadoch pôsobí gravitácia. Ale v prípade lopty je jej dráha ovplyvnená aj trením o vzduch v jej dráhe, čo znižuje jej rýchlosť. Galileiho objavy umožnili Newtonovi predpokladať existenciu gravitačnej sily.

Newton publikoval tieto a ďalšie rozbory, tvoriace telo jeho prvého a druhého zákona, vo svojom diele Philosophiae naturalis rincipia mathematica , jedno z najväčších pojednaní o fyzike všetkých čias.

Vzorec zákona zotrvačnosti

Newtonov zákon zotrvačnosti reaguje na nasledujúcu formuláciu:

Σ F = 0 ↔ a = dv / dt = 0

Je to vektorové vyjadrenie, keďže sily majú význam a smer. To znamená, že pri absencii vonkajších síl zostáva rýchlosť konštantná v priebehu času, to znamená zrýchlenie Je to neplatné.

Príklady prvého Newtonovho zákona

Predmety padajú v priamke, pokiaľ ich pohyb nezmení iná sila.

Existuje mnoho jednoduchých príkladov toho, čo tento zákon navrhuje:

  • Všetky predmety padajú v priamej línii, pokiaľ nefúka vietor a/alebo výdrž z vzduchu vyvíjať na ne (ak sú veľmi ľahké) určitý odpor, ktorý upravuje ich posunutie, ako to býva pri listoch stromov.
  • Kameň v kľude na zemi sa nepohne bez počiatočnej sily, ktorá ho zatlačí. A akonáhle sa pohybuje, bude v tom pokračovať, kým ho trenie nespomalí až do zastavenia.
  • Ak je povrch vyleštený, aby sa minimalizovala jeho trecia sila, ako pri voskovaných podlahách, pohyby budú mať tendenciu zostať zachované oveľa dlhšie, pokiaľ ich nezastaví vonkajšia sila.

Iné Newtonove zákony

V jeho vyššie spomenutej práci nájdeme aj tzvDruhý Newtonov zákon, s názvom „Základný princípdynamický“. Tento zákon sa snaží kvantifikovať pojem sily: zmena pohybu objektu je priamo úmerná hybnej sile, ktorá je na ňom vytlačená, a prebieha podľa priamky, podľa ktorej sa uvedená sila vykonáva.

TheTretí Newtonov zákon Je známy ako princíp akcie a reakcie, pretože hovorí, že pre každú silu pôsobiacu na predmet existuje rovnaká a opačná sila, teda v opačnom smere, ako predmet pôsobí na toho, kto sa ho dotkne. To znamená, že každá akcia je sprevádzaná rovnakou, ale opačnou reakciou.

Na rozdiel od prvých dvoch, tretí pohybový zákon je úplne Newtonov originál, bez predchádzajúcich verzií Galilea,Hooke alebo Huygens.

!-- GDPR -->