Ņūtona Kustības Likumi

{h1}

Ņūtona kustības likumi formalizē masveida ķermeņu kustības aprakstu un to mijiedarbību.

Sera Īzaka Ņūtona trīs kustības likumi apraksta masīvo ķermeņu kustību un to mijiedarbību. Lai gan Ņūtona likumi mums šodien var šķist acīmredzami, pirms vairāk nekā trim gadsimtiem tie tika uzskatīti par revolucionāriem.

Ņūtons bija viens no visu laiku ietekmīgākajiem zinātniekiem. Viņa idejas kļuva par mūsdienu fizikas pamatu. Viņš balstījās uz idejām, kas izvirzītas no iepriekšējo zinātnieku darbiem, ieskaitot Galileo un Aristoteli, un spēja pierādīt dažas idejas, kas iepriekš bija tikai teorijas. Viņš studēja optiku, astronomiju un matemātiku - viņš izgudroja kalkuļus. (Vācu matemātiķim Gotfrīdam Leibnizam arī ir piešķirta atzinība par tā patstāvīgu attīstību vienlaicīgi.)

Ņūtons, iespējams, ir vislabāk pazīstams ar savu darbu gravitācijas un planētu kustības izpētē. Pēc astronoma Edmonda Halija aicinājuma pēc tam, kad viņš dažus gadus pirms tam atzina, ka ir pazaudējis eliptisko orbītu pierādījumus, Ņūtons publicēja savus likumus 1687. gadā savā pamatdarbā “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (Dabas filozofijas matemātiskie principi), kurā viņš oficiāli apstiprināja apraksts par to, kā masīvi ķermeņi pārvietojas ārēju spēku ietekmē.

Formulējot savus trīs likumus, Ņūtons vienkāršoja izturēšanās pret masīvajiem ķermeņiem, uzskatot tos par matemātiskiem punktiem, kuriem nav lieluma vai rotācijas. Tas ļāva viņam ignorēt tādus faktorus kā berze, gaisa pretestība, temperatūra, materiāla īpašības utt. Un koncentrēties uz parādībām, kuras var aprakstīt tikai masas, garuma un laika izteiksmē. Līdz ar to šos trīs likumus nevar izmantot, lai precīzi aprakstītu lielu nekustīgu vai deformējamu priekšmetu izturēšanos; tomēr daudzos gadījumos tie sniedz pietiekami precīzas tuvināšanas.

Ņūtona likumi attiecas uz masīvu ķermeņu kustību inerces atskaites rāmis, ko dažreiz sauc par a Ņūtona atsauces rāmis, lai gan pats Ņūtons nekad nav aprakstījis šādu atsauces rāmi. Inerciālo atskaites rāmi var raksturot kā trīsdimensiju koordinātu sistēmu, kas ir stacionāra vai vienmērīgā lineārā kustībā, t.i., tā neveic paātrinājumu vai griešanos. Viņš secināja, ka kustību šādā inerciālā atskaites ietvarā var raksturot ar trim vienkāršiem likumiem.

Pirmais kustības likums nosaka: "Mierīgs ķermenis paliks miera stāvoklī, un ķermenis kustībā paliks kustībā, ja vien uz to nedarbosies ārējs spēks." Tas vienkārši nozīmē, ka lietas pašas par sevi nevar sākt, apstāties vai mainīt virzienu. Lai izraisītu šādas pārmaiņas, ir vajadzīgs zināms spēks, kas iedarbojas uz viņiem no ārpuses. Šo masīvo ķermeņu īpašību pretoties izmaiņām viņu kustības stāvoklī dažreiz sauc inerce.

Otrais kustības likums apraksta to, kas notiek ar masīvu ķermeni, kad to ietekmē ārējs spēks. Tajā teikts: "Spēks, kas iedarbojas uz objektu, ir vienāds ar šī objekta masu, reizinot ar tā paātrinājumu." Tas ir uzrakstīts matemātiskā formā kā F = ma, kur F ir spēks, m ir masa, un a ir paātrinājums. Treknrakstā norādītie burti norāda, ka spēks un paātrinājums ir vektors daudzumus, kas nozīmē, ka tiem ir gan lielums, gan virziens. Spēks var būt viens spēks, vai arī tas var būt vairāk nekā viena spēka vektora summa, kas ir tīrais spēks pēc visu spēku apvienošanas.

Kad pastāvīgs spēks iedarbojas uz masīvu ķermeni, tas izraisa tā paātrināšanos, t.i., mainot tā ātrumu, nemainīgā ātrumā. Vienkāršākā gadījumā spēks, kas tiek piemērots miera stāvoklī esošam objektam, liek tam paātrināties spēka virzienā. Tomēr, ja objekts jau ir kustībā vai ja šī situācija tiek apskatīta no kustīga atskaites rāmja, šis ķermenis var parādīties, lai paātrinātu, palēninātu vai mainītu virzienu atkarībā no spēka virziena un virzieniem, kurus objekts un atskaites rāmis pārvietojas viens pret otru.

Trešajā kustības likumā teikts: "Katrai darbībai ir vienāda un pretēja reakcija." Šis likums apraksta to, kas notiek ar ķermeni, kad tas iedarbojas uz citu ķermeni. Spēki vienmēr notiek pa pāriem, tāpēc, kad viens ķermenis piespiež otru, otrs ķermenis atgrūžas tikpat smagi. Piemēram, nospiežot groziņu, grozs atspiež pret jums; kad velkat virvi, virve velkas pret jums; kad smagums jūs velk lejā pret zemi, zeme spiež augšā pret jūsu kājām; un, kad raķete aizdedzina degvielu aiz tā, izplešanās izplūdes gāzes nospiež uz raķetes, izraisot tās paātrināšanos.

Ja viens objekts ir daudz, daudz masīvāks nekā otrs, it īpaši, ja pirmais objekts ir noenkurots uz Zemes, praktiski viss paātrinājums tiek piešķirts otrajam objektam, un pirmā objekta paātrinājumu var droši ignorēt.. Piemēram, ja jūs metīsit beisbolu uz rietumiem, jums nevajadzēs uzskatīt, ka jūs faktiski izraisījāt Zemes griešanos tik nedaudz paātrinātu, kamēr bumba bija gaisā. Tomēr, ja jūs stāvētu uz skrituļslidām un mettu boulinga bumbiņu uz priekšu, jūs sāktu virzīties atpakaļ ar ievērojamu ātrumu.

Trīs likumus ir pārbaudījuši neskaitāmi eksperimenti pēdējo trīs gadsimtu laikā, un tie joprojām tiek plaši izmantoti līdz šai dienai, lai aprakstītu priekšmetus un ātrumus, ar kuriem mēs sastopamies ikdienā. Tie veido pamatu tam, kas tagad pazīstams kā klasiskā mehānika, kas ir masīvu objektu izpēte, kas ir lielāki par ļoti mazajiem mērogiem, uz kuriem attiecas kvantu mehānika, un kuri pārvietojas lēnāk nekā ļoti lielie ātrumi, uz kuriem attiecas relativistiskā mehānika.

Papildu resursi

  • Hiperfizika: Ņūtona likumi
  • Fizikas klase: Ņūtona likumi
  • NASA: Ņūtona kustības likumi


Video Papildinājums: Kopsavilkums par tēmu "Mijiedarbība un spēki".




Pētniecība


Fotoattēli: 'Jēzus Ģimenes Kapa' Kaulu Kastes
Fotoattēli: 'Jēzus Ģimenes Kapa' Kaulu Kastes

Kas Ir Taos Hum?
Kas Ir Taos Hum?

Zinātne Ziņas


Cik Mīļi! Dinozauri, Iespējams, Ir Bijuši Silti
Cik Mīļi! Dinozauri, Iespējams, Ir Bijuši Silti

5 Lietas, Kuras Nezinājāt Par Apgraizīšanu
5 Lietas, Kuras Nezinājāt Par Apgraizīšanu

Karaļa Tut Māsas Veica Troni, Pirms Viņš To Darīja, Saka Pretrunīgi Vērtētais Apgalvojums
Karaļa Tut Māsas Veica Troni, Pirms Viņš To Darīja, Saka Pretrunīgi Vērtētais Apgalvojums

Govju Ganāmpulki Varētu Dziedēt Noplicinātu Zemi, Saka Zinātnieks
Govju Ganāmpulki Varētu Dziedēt Noplicinātu Zemi, Saka Zinātnieks

Ko Spacex Falcon Smagā Palaišana Nozīmē Cilvēku Nokļūšanai Marsā
Ko Spacex Falcon Smagā Palaišana Nozīmē Cilvēku Nokļūšanai Marsā


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com