Newton liġijiet. It-tieni Liġi Newton. liġijiet Newton - kliem

L-istudju ta 'fenomeni naturali fuq il-bażi ta' l-esperiment huwa possibbli biss taħt kundizzjoni tar-rispett tad-istadji kollha: osservazzjoni, ipoteżi, esperiment, teorija. Osservazzjoni Globali se tidentifika u jqabblu l-fatti, l-ipoteżi jagħmilha possibbli li jagħtuhom spjegazzjoni xjentifika dettaljata, teħtieġ konferma sperimentali. Twettiq korpi tat-traffiku monitoraġġ wassal għal konklużjoni interessanti: il-bidla fil-veloċità tal-ġisem hija possibbli biss taħt l-influwenza ta 'korp ieħor.

Per eżempju, jekk inti run mgħaġġel l-taraġ, inti biss ħtieġa li ddur lejn grab l-puġġaman (bidla fid-direzzjoni) jew nieqaf (daqs tal-veloċità bidla), sabiex ma run fis-oppost ħajt.

Osservazzjoni ta 'fenomeni simili wassal għal fergħa tal-fiżika jistudjaw ir-raġunijiet għar-rata ta' bidla ta 'korpi jew deformazzjoni.

Fundamentali ta 'dinamika

Risposta għad-domanda perenni tal-kelliem għaliex il-ġisem fiżiku miexja b'xi mod jew waqt il-mistrieħ, din hi maħsuba.

Ikkunsidra l-istat ta 'mistrieħ. Ibbażat fuq il-kunċett ta ' l-relatività ta' mozzjoni, nistgħu nikkonkludu li jista 'jkun hemm korpi assolutament jiċċaqalqux. Kull suġġett, jiġi ffissat fir-rigward korp wieħed ta 'riferenza jiċċaqilqu relattivament għal xulxin. Per eżempju, ktieb li tinsab fuq il-mejda, huwa relattiv fissa għall-mejda, imma jekk inti tqis il-pożizzjoni tagħha fir-rigward tal-persuna li tgħaddi, allura jagħmlu l-konklużjoni naturali: il-ktieb tkun miexja.

Għalhekk, il-liġijiet ta 'mozzjoni ta' korpi koperti fis-sistemi ta 'referenza inerzjali. X'inhu dan?

Imsejħa sistema ta 'referenza inerzjali, fejn il-korp waqt il-mistrieħ jew tesegwixxi uniformi u mozzjoni rettilineari fin-nuqqas ta' espożizzjoni għal suġġetti oħra jew oġġetti.

Fl-eżempju ta 'hawn fuq, is-sistema ta' referenza assoċjat ma 'tabella jista' jissejjaħ inerzjali. Raġel fil-mozzjoni uniformi f'linja dritta, tista 'sservi bħala korp ta' referenza ta 'l-ISO. Jekk moviment tiegħu se tiġi aċċellerata, allura jassoċjaw miegħu ma jistax ikun CO inerzjali.

Fil-fatt, tali sistema tista 'tiġi korrelatata mal-korpi riġidament fissi għall-wiċċ tal-pjaneta. Madankollu, il-pjaneta innifsu jista 'ma jkunx il-qafas korp għall-ISO kif jduru b'mod uniformi madwar l-assi tagħha stess. wiċċ tal-ġisem ikollhom aċċelerazzjoni centripetal.

X'inhu inerzja?

fenomenu inerzja hija direttament relatata mal-ISO. Ftakar, dak li jiġri jekk jiċċaqilqu karozza waqfiet f'daqqa? Passiġġieri huma f'riskju, kif qed ikomplu moviment tagħhom. Waqqafha jista 'sedil fil quddiem jew sedil ċinturini. Jispjegaw il-proċess ta 'inerzja tal-passiġġieri. Huwa dan veru?

Inerzja - fenomenu li hu mistenni li jżomm kostanti veloċità ta 'korp fl-assenza ta' espożizzjoni għal entitajiet oħra. Il-passiġġier huwa taħt il-sedili jew siġġijiet. fenomenu inerzja ma tkunx osservata.

L-ispjegazzjoni tinsab fil-proprjetajiet tal-ġisem, u, skond hu, istantanjament jibdlu l-veloċità ta 'oġġett huwa impossibbli. Hija - inerzja. Per eżempju, l-inerzja tal-merkurju fl-termometru jippermettilek li jħalli barra l-bar jekk irridu qodma ħawwad it-termometru.

Miżura imsejħa inerzja massa tal-ġisem. Billi jirreaġixxi bidla veloċità aktar mgħaġġel għall-korpi b'massa iżgħar. ħabta karozza ta 'ħajt konkreti għall-finali runs kważi mingħajr traċċa. Vetturi spiss tgħaddi minn bidliet irriversibbli: tibdil tal-veloċità, hemm deformazzjoni sinifikanti. Hija dawriet li l-inertia tal-konkrit tal-ħajt jiġifieri ħafna ogħla mill-inerzja tal-karozza.

Huwa possibbli li jintlaħqu naturalment il-fenomenu inerzja? Kundizzjonijiet fejn il-korp l-ebda relazzjoni ma 'korpi oħra - ispazju fil-fond, li fiha l-vettura spazjali jiċċaqlaq bil-magna mitfija. Iżda anke f'dan il-każ, it-torque gravitazzjonali hija preżenti.

valuri bażiċi

Tistudja-dinamika tal-pilota jinvolvi livell ta 'esperjenza ma' kejl ta 'kwantitajiet fiżiċi. L-aktar interessanti huma:

• aċċelerazzjoni bħala miżura tar-rata ta 'bidla tal-veloċità tal-korpi; maħtura mill-ittra ta ', imkejla fi m / ^s2;
• massa bħala miżura ta 'inerzja; Hija tindika l-ittra m, imkejla f'kg;
• forza bħala miżura tal-azzjoni reċiproka ta 'entitajiet; spiss murija bl-ittra F, imkejla N (Newtons).

Ir-relazzjoni ta 'dawn il-varjabbli hija stabbilita fi tliet regolaritajiet derivati l-akbar fiżiċista Ingliż. liġijiet Newton huma mfassla biex tispjega l-kumplessità tal-interazzjoni bejn il-korpi differenti. Kif ukoll il-proċessi li jikkontrollaw. Huwa l-"aċċelerazzjoni" tal-kunċett ta ' "forza", "piż" tal Newton liġijiet huma marbuta minn relazzjonijiet matematiċi. Ejja jipprova jifhem xi tfisser.

Azzjoni huwa wieħed biss forza - fenomenu eċċezzjonali. Per eżempju, satellita artifiċjali, orbiting madwar id-dinja, huwa aġixxa fuq biss gravità.

riżultanti

L-azzjoni minn bosta forzi jistgħu jiġu sostitwiti minn forza wieħed.

somma ġeometrika tal-forzi li jaġixxu fuq il-ġisem, imsejjaħ il-riżultanti.

Hawnhekk qed nitkellmu dwar somma ġeometrika, peress li l-seħħ - kwantità vettur, li tiddependi mhux biss mill-punt ta 'applikazzjoni, iżda wkoll fuq id-direzzjoni ta' azzjoni.

Per eżempju, jekk għandek bżonn biex jimxu pjuttost wardrobe enormi, inti tista 'tistieden lill-ħbieb tiegħek. isforzi konġunti biex jintlaħaq ir-riżultat mixtieq. Imma inti tista 'tistieden biss wieħed, ħafna qawwija bniedem. isforz tiegħu ugwali għall-azzjoni ta 'l l-ħbieb. L-eroj forza applikata jista 'jissejjaħ l-riżultanti.

Newton liġijiet ta 'mozzjoni huma fformulati fuq il-bażi tal-kunċett ta' "riżultanti".

Il-liġi ta 'inerzja

Tibda biex tistudja l-liġijiet tal Newton mal-fenomenu aktar frekwenti. L-ewwel liġi huwa komunement imsejħa l-liġi ta 'inerzja, minħabba li tistabbilixxi kawżi mozzjoni uniformi jew korpi ta' sospensjoni.

Il-korp jiċċaqlaq b'mod uniformi u rectilinearly fuq jew imserrħa jekk ma jitwettaqx l-forza jew azzjoni huwa kkumpensat.

Jista 'jiġi argumentat li l-riżultanti f'dan il-każ huwa żero. Din il-kondizzjoni hija, per eżempju, vettura miexja b'veloċità kostanti fuq medda dritta ta 'triq. Il-forza tal-gravità hija kkumpensata forza ta 'reazzjoni art, u l-forza tal-ispinta tal-modulu huwa ugwali għall-forza ta' reżistenza għall-moviment.

Chandelier fuq il-limitu tistrieħ, bħala l-forza tal-gravità hija bilanċjata bil-tensjoni tal-attrezzaturi tagħha.

Kumpensata jista 'jkun biss il-forzi li huma applikati għall-istess korp.

Newton tieni liġi

Come on. Il-kawżi tal-bidla fil-veloċità tal-korpi, jikkunsidraw tieni liġi Newton 's. Liema huwa hu qal?

Il-forzi li jirriżultaw jaġixxu fuq il-ġisem hija definita bħala l-prodott tal-mixtrija taħt l-azzjoni ta 'l-aċċelerazzjoni ta' piż tal-ġisem.

2 Newton liġi (formola: F = ma), sfortunatament, ma jistabbilixxu relazzjonijiet ta 'kawża u effett bejn il-kunċetti bażiċi tal-kinematics u d-dinamika. Huwa ma jistax jispeċifika b'mod preċiż x'inhi l-kawża ta 'l-aċċelerazzjoni tal-korpi.

Ħalli magħna jifformulaw mod ieħor: aċċelerazzjoni, kisbet korp jiġifieri direttament proporzjonali għall-riżultanti forza u proporzjonali b'mod invers għall-massa tal-ġisem.

Għalhekk, huwa possibbli li jiġi stabbilit li r-rati tal-bidla sseħħ biss bħala funzjoni tal-forza applikata għaliha, u l-piż tal-ġisem.

2 liġi Newton, il-formula li jista 'jkun: a = F / m, vector huwa meqjus fundamentali, peress li jagħmilha possibbli li tiġi stabbilita konnessjoni bejn is-sezzjonijiet tal-fiżika. Hawnhekk, - aċċelerazzjoni vettur ta 'korp, F - forza riżultanti, m - massa tal-ġisem.

moviment aċċellerat tal-karozza huwa possibbli jekk l-ispinta tal-magna teċċedi l-forza tal-moviment reżistenza. Bil-żieda trazzjoni u aċċelerazzjoni żidiet. Trakkijiet huma mgħammra b'magni heavy-duty, minħabba massa tagħhom hija ħafna ikbar mill-massa ta 'karozzi tal-passiġġieri.

karozzi razza, maħluqa għall tiġrijiet ta 'veloċità għolja huma ffaċilitati sabiex ikunu ffissati l-minimu partijiet meħtieġa u qawwa tal-magna tiżdied sa fejn hu possibbli. Waħda mill-aktar karatteristiċi importanti ta 'żmien aċċelerazzjoni sportivi tal-karozzi sa 100 km / h. L-iżgħar intervall, l-aħjar il-proprjetajiet tal-karozza ta 'veloċità għolja.

Il-liġi ta 'interazzjoni

Newton liġijiet, ibbażati fuq il-forzi tan-natura, jgħidu li kull interazzjoni hija akkumpanjata minn koppja ta 'forzi. Jekk il-ballun huwa mdendlin minn ħajta, huwa qed ikollha effett tagħha. Il-ħajt huwa wkoll mġebbda taħt l-azzjoni tal-ballun.

Tikkompleta l-formulazzjoni ta 'Newton liġijiet ta' mudelli terzi. Fil-qosor huwa: azzjoni ugwali reazzjoni. Xi jfisser?

Il-forzi li jaffettwaw il-ġisem fuq xulxin, huma ugwali fil-kobor, faċċata fid-direzzjoni u huma diretti tul il-linja li tgħaqqad iċ-ċentri ta 'korpi. Huwa interessanti li kkumpensat minnhom ma jistgħux jiġu msemmija minħabba li jaġixxu fuq il-korpi differenti.

Applikazzjoni tal-liġijiet

Il-problema magħrufa ta ' "Żwiemel u cart" jista macaque. -Żiemel b'karrettun li qal, ċaqliq minn post. Skond Newton tielet liġi, dawn iż-żewġ oġġetti jeżerċitaw fuq xulxin b'poteri modulo indaqs, iżda fil-prattika, iż-żiemel tista 'timxi CART li ma jinstallax il-bażi mudell.

Se tinstab soluzzjoni, jekk wieħed iqis li din is-sistema ta 'korpi jiġifieri mhux magħluqa. Triq jeżerċita l-effetti tiegħu fuq iż-żewġ entitajiet. Il-forza li jaġixxi fuq il-frizzjoni statika żiemel difer huwa akbar mill-valur tal-qawwa ta 'frizzjoni tar-roti tal-CART rolling. Wara kollox, il-ħin tal-moviment jibda bil tentattiv biex jimxu l-CART. Jekk tinbidel is, iż-żiemel taħt kwalunkwe ċirkostanza mhux se jġorrhom mill-post. nagħal tiegħu se slip fuq it-triq, u t-traffiku se jkun.

Bħala tifel, rolling xulxin fuq islitta, wieħed jista jiltaqgħu f'tali eżempju. Meta l-islitta ipoġġu tnejn jew tlett itfal, l-isforzi ta 'wieħed mhuwiex biżżejjed biex jiġu mċaqalqa.

Il-waqgħa tal-korpi fuq wiċċ id-dinja, spjegata mill Aristotli ( "Kull korp ikun jaf post tagħha") jista 'jiġi miċħud fuq il-bażi tal-kunsiderazzjonijiet preċedenti. Is-suġġett miexja lejn l-art taħt l-influwenza ta 'l-istess forza bħal l-earth għalih. Tqabbil tagħhom parametri (massa tal-pjaneta jiġifieri ħafna aktar minn piż), skond l-Newton tieni liġi, it-talba li l-aċċelerazzjoni ta 'oġġett kif ħafna drabi akbar mill-aċċelerazzjoni tal-pjaneta. Aħna qed jesperjenza bidla fil-veloċità ta 'korp ikun, id-Dinja ma jiċċaqalqu minn orbita.

Il-limiti ta 'applikabbiltà

fiżika moderni ta 'Newton liġijiet ma jikkontestawx, iżda sempliċement tistabbilixxi l-limiti ta' applikabbiltà tagħhom. Qabel il-bidu tas-fiżika seklu XX kellu l-ebda dubju li dawn il-liġijiet jispjegaw il-fenomeni naturali.

1, 2, 3, il-liġi Newton tiżvela bis-sħiħ ir-raġunijiet għall-imġiba tal-korpi makroskopiċi. Moviment ta 'oġġetti ma veloċitajiet żgħar deskritti kompletament minn dawn teħtieġ ir.

Tentattiv biex tispjega l-bażi tal-mozzjoni ta 'korpi b'veloċitajiet qrib il- veloċità tad-dawl, huwa ddestinat għall-falliment. Bidla kompleta tal-karatteristiċi ta 'spazju u ħin ma tippermettix l-użu ta' Newton dinamika fil dawn il-veloċitajiet. Barra minn hekk, il-liġijiet huma ta jinbidlu tagħhom fehmiet mhux inerzjali-CO. Għall-użu tagħhom jintroduċi l-kunċett ta 'forzi ta' inerzja.

Spjega l-mozzjoni tal-korpi ċelesti, ir-regoli għall-lokazzjoni tagħhom u l-interazzjoni liġijiet Newton. Il-liġi tal-gravità hija introdotta għal dan l-iskop. Biex tara r-riżultat ta 'attrazzjoni ta' korpi żgħar huwa impossibbli, minħabba li l-enerġija hija scanty.

attrazzjoni reċiproku

leġġenda magħrufa skond liema Sur Newton, li kien seduta fil-ġnien u hemm tnaqqis ta 'tuffieħ, żar idea brillanti: biex jispjegaw il-moviment ta' oġġetti qrib wiċċ tad-Dinja u l-moviment tal-korpi ċelesti fuq il-bażi ta 'attrazzjoni reċiproku. Huwa mhux daqshekk bogħod mill-verità. Osservazzjoni u l-kalkolu preċiż kkonċernati mhux biss l-waqgħa ta 'tuffieħ, iżda wkoll jċaqalqu l-qamar. Liġijiet ta 'dan il-moviment iwassal għall-konklużjoni li l-forza attrazzjoni żidiet mal-korpi tal-massa u l-interazzjoni tonqos jekk tiżdied distanza bejniethom.

Filwaqt li bbażat ruħha fuq it-tieni u t-tielet liġijiet ta 'Newton liġi tal-gravità, ifformulata kif ġej: l-korpi fl-univers jattiraw lil xulxin bil-forza diretta tul il-linja li tgħaqqad iċ-ċentri tal-korpi, proporzjonali għall-massa ta' korpi u invers proporzjonali għall-kwadrat tad-distanza bejn iċ-ċentri tal-korpi.

L-espressjoni matematika huwa: F = GMM / r ^2, fejn F - il-forza tal-gravità, M, m - massa tal-korpi interazzjoni, r - id-distanza bejniethom. Il-fattur ta 'proporzjonalità (G = 6.62 x 10 ^-11 Nm ² / kg ²⁾ huwa msejjaħ il-kostanti gravitazzjonali.

It-tifsira fiżika: din il-kostanti huwa ugwali għall-forza ta 'ġibda bejn żewġ korpi ta' mases ta '1 kg f'distanza ta' 1 m Jidher ċar li l-forza hija tant insinifikanti għall-korpi ta 'massa żgħira li jistgħu jiġu traskurat .. Pjaneti, stilla, galassji, il-forza ta 'attrazzjoni hija tant kbir li kompletament jiddefinixxi moviment tagħhom.

Kien Newton liġi ta 'stati attrazzjoni li inti jeħtieġ li tniedi rokits karburant li jista' joħloq ġett ispinta biex jingħelbu l-influwenza tal-pjaneta. Il-veloċità meħtieġa għal dan - il-veloċità ħarba ta '8 km / s.

Teknoloġija moderna tippermetti l-manifattura ta 'rokits li tniedi istazzjonijiet mingħajr ekwipaġġ bħala satelliti artifiċjali tax-xemx għall-pjaneti l-oħra biex jesploraw lilhom. Veloċità, żviluppati b'mod tali mezz, - it-tieni veloċità ispazju ugwali għal 11 km / s.

Algoritmu tal-liġijiet

-dinamika ta 'soluzzjoni ta' problemi hija suġġetta għal sekwenza speċifika ta 'azzjonijiet:

• Biex tanalizza l-problema, jidentifika t-tip tad-data tal-moviment.
• Mexxi tpinġija li turi l-forzi kollha li jaġixxu fuq il-ġisem, u d-direzzjoni ta 'aċċelerazzjoni (jekk disponibbli). Ċikli relatati mad-sistema ta 'koordinati.
• Rekord-ewwel jew it-tieni liġi, jiddependi fuq jekk il-korp aċċelerazzjoni fil vettur formola. Match forzi kollha (forza riżultanti, Newton liġijiet: l-ewwel, jekk il-veloċità tal-ġisem ma jibdlu, u t-tieni, jekk ikun hemm aċċellerazzjoni).
• L-ekwazzjoni miktuba mill-ġdid fil-projezzjonijiet dwar l-assi jikkoordinaw magħżula.
• Jekk is-sistema li tirriżulta ta 'ekwazzjonijiet mhuwiex biżżejjed, mbagħad tirrekordja l-oħra: determinazzjoni ekwazzjonijiet kinematics forzi, eċċ ...
• Issolvi sistema ta 'ekwazzjonijiet għall-kwantità mhux magħruf.
• Immexxija mill dimensjonijiet li jiddeterminaw il-korrettezza tal-formuli.
• Ikkalkula.

Normalment dawn l-azzjonijiet huwa biżżejjed biex issolvi kompiti kollha standard.