Newtonovi zakoni. Newtonov drugi zakon. Newtonovi zakoni - Izraz

Študija naravnih pojavov na osnovi eksperimenta je mogoča le pod pogojem spoštovanja vseh fazah: opazovanje, hipoteza, eksperiment, teorija. Opazovanje bo identificirati in primerjati dejstva, hipoteza omogoča, da se jim podrobno znanstveno razlago, zahteva eksperimentalno potrditev. Vodenje organi za spremljanje prometa, je pripeljala do zanimivega zaključka: sprememba hitrosti telesa je možno le pod vplivom drugega organa.

Na primer, če naletite hitro gor po stopnicah, si morate obrniti, da zgrabite ograjo (sprememba smeri) ali pavzo (velikost spremembe hitrosti), da ne bi zašli v nasprotno steno.

Pripombe podobnih pojavov, je pripeljalo do ustanovitve oddelka fizike, študent povzroča njihova telesa ali spremeniti stopnjo sev.

Osnove dinamike

Odgovor večna vprašanje, zakaj je fizično telo premika na kakršenkoli način ali v mirovanju, je zasnovan zvočnik.

Razmislite stanje počitka. Na podlagi koncepta relativnosti gibanja, lahko sklepamo, da ne more biti popolnoma negiben telesa. Vsak predmet, ki se določi glede na enem telesu referenčni gibljejo glede na drugega. Na primer, knjiga, ki leži na mizi, je določena glede na mizi, če pa menite, da svoj položaj v razmerju do poteka osebo, naredite naravni zaključek: knjiga se premika.

Zato, zakoni gibanja teles, zajetih v inercialnih referenčnih sistemih. Kaj je to?

Called vztrajnosti referenčni sistem, v katerem je telo v mirovanju, ali izvaja enotno in premočrtno gibanje v odsotnosti izpostavljenosti drugih predmetov ali predmetov.

V zgornjem primeru je lahko sistem referenčni povezan z mizo se imenuje inercialni. Človek v enotno gibanje v ravni liniji, lahko služi kot referenčni organ ISO. Če se bo njegovo gibanje pospešeno, nato povezal z njim ne more biti inercija CO.

V bistvu, lahko tak sistem povezati z organi, togo pritrjenimi na površini Zemlje. Vendar pa je planet sam ne more služiti kot telo referenca za ISO kot enakomerno vrti okoli svoje osi. Telesne površine imajo centripetalne pospešek.

Kaj je vztrajnost?

vztrajnosti pojav je neposredno povezana z ISO. Zapomnite si, kaj se zgodi, če se gibljejo avto nenadoma ustavi? Potniki so v nevarnosti, saj se nadaljujejo njihovo gibanje. Ustavite se lahko sprejme na sprednjih ali varnostnih pasov. Pojasnite proces potniškega vztrajnosti. Ali je to res?

Vztrajnost - pojav kaže ohranjanje konstantno hitrostjo telesa v odsotnosti izpostavljenosti drugih organov. Potnik je pod sedeži in stoli. vztrajnosti pojav ni opaziti.

Razlaga je v lastnosti telesa, in v skladu z njim, takoj spremeni hitrost predmeta je nemogoče. To je - vztrajnost. Na primer, vztrajnost živega srebra v termometru vam omogoča, da izpustite bar, če smo stari pretresite termometer.

Ukrep se imenuje telesne mase vztrajnost. Z reakcijo hitrejšo spremembo hitrosti za organe, ki imajo manjšo maso. Avto trčenje z betonsko steno za končno poteka skoraj brez sledu. Vozila pogosto opraviti nepopravljive spremembe: spreminjanje hitrosti, obstaja velika deformacija. Izkazalo se je, da je vztrajnost betonski zid precej višja od vztrajnosti avtomobila.

Ali je mogoče, da seveda izpolnjujejo vztrajnostne pojav? Pogoji, v katerih je telo brez povezave z drugimi organi - globoko prostora, v katerem je vesoljsko plovilo premakne z ugasnjenem motorju. Toda tudi v tem primeru, gravitacijski navor je prisotna.

temeljne vrednote

Študij dinamike pilot vključuje stopnjo izkušenj z meritvami fizikalnih veličin. Najbolj zanimivi so:

• pospešek kot merilo organov za hitro spreminjajoče mer; črka imenovala, merjena vm / ^s2;
• maso kot merilo vztrajnosti; To pomeni črko M, merjeno v kg;
• sila kot merilo medsebojnega delovanja organov; pogosto označena s črko F, merjeno v N (Newtonih).

Razmerje teh spremenljivk je določena v treh zakonitosti izhaja največji angleški fizik. Newtonovi zakoni so namenjeni razložiti kompleksnost interakcije med različnimi organi. Kot tudi procesov, ki jih nadzorujejo. To je "pospešek" pojma "sile", "težo" zakonov Newtonovi so povezane z matematičnimi odnosov. Poskusimo razumeti, kaj to pomeni.

Ukrep je le ena sila - izjemen pojav. Na primer, umetni satelit kroži okoli Zemlje, ki je delovala na samo težo.

dobljeno

Akcijski več sil, se lahko nadomesti z eno samo silo.

Geometrijska vsota sil, ki delujejo na telo, ki se imenuje rezultanto.

Govorimo o geometrijsko vsoto, saj sile - vektorsko količino, ki je odvisna ne le z vidika vloge, ampak tudi na smer delovanja.

Na primer, če boste morali premakniti precej veliko garderobo, lahko povabite svoje prijatelje. Skupna prizadevanja za dosego želenega rezultata. Vendar pa lahko povabite samo eno, zelo močan človek. Njegova prizadevanja enako delovanje vseh prijateljev. Junak sila se lahko imenuje nastalo.

Newtonovi zakoni gibanja so oblikovana na podlagi koncepta "rezultanta".

Zakon o vztrajnosti

Začeli študirati zakonodaje Newton z najbolj pogost pojav. Prvi zakon je navadno imenujemo zakon o vztrajnosti, saj določa vzroke enotno gibanje ali organe mirovanja.

Telo se premika enakomerno in premočrtno ali v mirovanju, če se ne izvaja na silo ali ukrep je nadomestilo.

To je mogoče trditi, da je nastalo v tem primeru nič. Ta pogoj je, na primer, vozilo med vožnjo pri konstantni hitrosti na ravnem odseku ceste. Sila težnosti se izravna razlog reakcijske sile, in sila potiska modula je enaka veljavnosti odpornosti proti gibanju.

Lestenec na stropu počiva, saj je sila teže uravnoteženo s napetosti svojih tekem.

Kompenzirano lahko le sile, ki se uporabljajo za isti organ.

Drugi Newtonov zakon

Daj no. Vzroki za spremembo hitrosti teles, razmišlja Newtonov drugi zakon. Kaj je pravi?

Dobljene sile, ki delujejo na telo je definiran kot produkt kupljena v okviru akcije pospeševanja telesne teže.

2. Newtonov zakon (enačba: F = ma), na žalost ne vzpostavlja vzročno-posledičnih razmerij med osnovnimi koncepti kinematike in dinamike. Ne more opredeliti natančno, kaj je vzrok za pospeševanje organov.

Dovolite nam oblikovati drugače: pospešek, dobimo telo je neposredno sorazmerna z nastalo silo in obratno sorazmerna s telesno maso.

Tako je mogoče ugotoviti, da je stopnja sprememb pride le v odvisnosti od silo na njej, in telesne teže.

2. Newtonov zakon, formula, ki je lahko: a = F / m, vektor velja temeljno, saj omogoča, da se vzpostavi povezavo med oddelki fizike. Tu se - vektor pospeška telesa, F - rezultante sil, m - masa telesa.

Pospešeno gibanje avtomobila je mogoč, če potisk motorja presega moč odporniškega gibanja. S povečanjem oprijem in pospešek poveča. Tovornjaki so opremljeni s težkih motorjev, saj je njihova masa veliko večja od mase osebnih avtomobilov.

Dirkalni avtomobili, ustvarjene za visoke hitrosti dirke so lažje, tako da so določili minimalne potrebne dele in moč motorja se poveča v največji možni meri. Ena od najpomembnejših značilnosti časa pospeševalnega športnih avtomobilov do 100 km / h. Manjša kot je interval, boljše lastnosti visoke hitrosti dirkalnika.

Zakon interakcije

Newtonovi zakoni, ki temeljijo na naravnih sil, pravijo, da je vsaka interakcija spremlja nekaj sil. Če je žogica visi na nitki, je ob njen učinek. Preja se raztegne tudi pod vplivom žoge.

Zaključuje oblikovanje Newtonovi zakoni tretjih vzorcev. Na kratko je: akcija enako reakcijo. Kaj to pomeni?

Sile, ki vplivajo na telo drug drugega, sta enaka po velikosti, nasprotno, v smeri in so usmerjeni vzdolž črte, ki povezuje centre organov. Zanimivo je, da nadomestilo jim ne more biti imenovan, ker delujejo na različnih organih.

Uporaba zakonov

Znani problem "konja in voziček" lahko štor. Horse-vprego, da je rekel, da premakne z mesta. V skladu s tretjim Newtonovega zakona, ti dve predmeti izvajajo drug na drugega z enakimi modulo pristojnosti, vendar v praksi, lahko konj premaknete voziček, ki ne ustreza bazo vzorec.

Rešitev je mogoče najti, če meni, da je ta sistem teles ni zaprt. Cestni doseže svoj učinek na obeh organov. Sila, ki deluje na kopito konja lepenja je večja od vrednosti moči voznega trenje koles na vozičku. Konec koncev, čas gibanja začne s poskusom, da se premaknete na voziček. Če se položaj spremeni, konj pod nobenim pogojem ne bo premaknil z mesta. Njegova kopita zdrsne na cesto in promet bo.

V otroštvu, med seboj vozni na sani, bi lahko naleteli na tak primer. Ko sani sedijo dva ali tri otroke, prizadevanja enega ni dovolj, da jih premaknete.

Padec organov na zemeljski površini, je pojasnil Aristotel ( "Vsako telo pozna svoje mesto") lahko ovreči na podlagi navedenega. Predmet se premika proti tlom pod vplivom iste sile kot na zemlji za njim. Primerjava svoje parametre (masa Zemlje je veliko več od mase), po drugi Newtonovega zakona, trdijo, da je pospešek predmeta tolikokrat večja od pospešek Zemlje. Opažamo spremembe v hitrosti telesa je, Zemlja ne premakne iz orbite.

Meje uporabe

Sodobna fizika Newtonovimi zakoni ne zanika, ampak le določa meje njihove uporabnosti. Pred začetkom fizike XX stoletja imela nobenega dvoma, da ti zakoni pojasni vse naravne pojave.

1, 2, 3, Newtonov zakon v celoti razkriva razloge za vedenje makroskopskih teles. Gibanje predmetov z majhnimi hitrostmi teh postulatov v celoti opisani.

Poskus, da pojasni osnovo gibanja teles pri hitrostih blizu hitrosti svetlobe, ki je obsojena na neuspeh. Popolna sprememba lastnosti prostora in časa ne dovoljuje uporabe dinamike Newton je pri teh hitrostih. Poleg tega se zakoni spreminjajo svoja stališča, ki niso inercialnem CO. Za njihovo uporabo uvaja koncept vztrajnostnih sil.

Pojasnite gibanje nebesnih teles, pravila za njihovo lokacijo in interakcije so Newtonovi zakoni. je uvedel zakon gravitacije za ta namen. Če si želite ogledati rezultat privlačnost majhnih teles, je nemogoče, saj je moč skromen.

medsebojno privlačnost

Znana legenda, po kateri gospod Newton, ki je sedel na vrtu in je upad jabolk, obiskal briljantno idejo: razložiti gibanje objektov blizu Zemljinega površja in gibanje nebesnih teles na podlagi medsebojnega atrakcija. To ni tako daleč od resnice. Opazovanje in zaskrbljen natančen izračun, ne le padec jabolka, ampak tudi premikanje lune. Zakoni tega gibanja vodi do zaključka, da je privlačnost sila narašča z organi množične in vzajemno zmanjšuje z naraščajočo razdaljo med njima.

Sklicujoč se na drugem in tretjem zakonodaje Newtonovega zakona o gravitaciji, formuliran takole: vsa telesa v vesolju privlačita s silo, usmerjeno vzdolž črte, ki povezuje centre organov, ki je sorazmeren z maso teles in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med središči organov.

Matematični izraz: F = GMM / r ^2, kjer je F - sila privlačnosti, M, m - masa interakcija teles, r - razdalja med njima. Proporcionalnost faktor (G = 6,62 x 10 ^-11 Nm ² / kg ²⁾ se imenuje gravitacijska konstanta.

Fizični pomen: ta konstanta je enaka sile privlačnosti med dvema organov mase 1 kg na razdalji 1 m Jasno je, da je sila tako nepomembno za organe majhno maso, ki se lahko zapostavljene .. Planeti, zvezde, galaksije, sila privlačnosti je tako velika, da v celoti opredeljuje njihovo gibanje.

To je bil Newtonov zakon privlačnosti držav, ki jih potrebujete za začetek raket goriva, ki lahko ustvari curek izriva premagati vpliv na Zemljo. Hitrost potrebna za to - ubežna hitrost 8 km / s.

Sodobna tehnologija omogoča izdelavo raket za zagon brez posadke postaje kot umetnih satelitov sonca na drugih planetih, da jih raziščete. Hitrost, razvita v taki napravi, - drugi prostor hitrost enaka 11 km / s.

Algoritem zakonov

dinamika reševanja problemov je predmet posebnega zaporedje dejanj:

• Za analizo problema, opredeliti vrsto podatkov gibanja.
• Run risba vse sile, ki delujejo na telo, in smer pospeška (če je na voljo). Izberite koordinatni sistem.
• Snemanje prvega ali drugega zakona, glede na to, pospešek telesa v vektorski obliki. Ujemajo z vsemi silami (rezultanta sile, Newtonovi zakoni: prvič, če se hitrost telesa se ne spreminjajo, in drugo, če je pospešek).
• Enačba predelajo v projekcijah na izbranih koordinatnih osi.
• Če je dobljena sistem enačb ni dovolj, potem snemanje drugega: določitev sil kinematične enačbe, itd ...
• Rešite sistem enačb za neznane količine.
• Run po dimenzijah ugotoviti pravilnost formul.
• Izračunati.

Običajno ti ukrepi dovolj za rešitev vseh standardnih nalog.