Newton zakoni. Drugi Njutnov zakon. Njutnov zakoni - tekst

Studija prirodnih pojava na osnovu eksperimenta je moguće samo pod uvjetom poštovanja svim fazama: posmatranje, hipoteza, eksperiment, teorija. Posmatranje će utvrditi i usporediti činjenice, hipoteza omogućava da im detaljno naučno objašnjenje, zahtijeva eksperimentalnu potvrdu. Provođenje saobraćaj nadzornih tijela dovela je do zanimljiv zaključak: promjena brzine tijela je moguće samo pod uticajem nekog drugog organa.

Na primjer, ako brzo pokrenuti uz stepenice, samo je potrebno da se okrenu zgrabi ogradu (promjena smjera) ili pauzirati (magnitude promjena brzine), tako da ne naletiš na suprotnom zidu.

Zapažanja sličnih pojava dovela do stvaranja sekciji fizike, student izaziva njihova tijela ili promjenu brzine deformacije.

Osnove dinamike

Odgovorite na višegodišnji pitanje zašto fizičko tijelo se kreće na bilo koji način ili u mirovanju, to je dizajniran zvučnik.

Uzmite u obzir stanje mirovanja. na konceptu zasnovan relativnosti kretanja, možemo zaključiti da ne može biti potpuno nepokretna tijela. Bilo koji predmet, koji su fiksirani u odnosu na jedno tijelo referentne kreće u odnosu na drugog. Na primjer, knjiga na stolu, je fiksna u odnosu na stolu, ali ako se uzme u obzir svoju poziciju u odnosu na lice smrti, onda to prirodni zaključak: knjiga se kreće.

Dakle, zakoni kretanja tijela prekrivena inercijalni referentni sistemi. Šta je to?

Nazvan inercijalni referentni sistem, u kojem tijelo miruje ili izvršava uniformu i pravolinijskog kretanja u odsustvu izloženosti drugih subjekata ili objektima.

U gornjem primjeru, sistem reference povezane sa stolom bi se moglo nazvati inercijalni. Čovjek u uniformi pokretu u ravnoj liniji, može poslužiti kao referenca tijelo ISO. Da li će njegov pokret se ubrzati, a zatim povezati s njim ne može biti inercijalni CO.

U stvari, takav sistem može biti u korelaciji s tijelima kruto fiksiran na površinu Zemlje. Međutim, sama planeta ne može poslužiti kao tijelo referenca za ISO kao ravnomjerno rotira oko svoje ose. površini tijela imaju centripetalne akceleracije.

Što je inercija?

inercija fenomen je u direktnoj vezi sa ISO. Zapamtite, ono što će se desiti ako auto u pokretu naglo zaustavi? Putnici su u opasnosti, jer se nastavlja njihovo kretanje. Prestani može primiti ispred ili sigurnosne pojaseve. Objasniti proces putničkih inercije. Je li to istina?

Inercija - fenomen ukazuje na očuvanje homokinetičkih tijela u odsustvu izloženost drugim tijelima. Putnik je ispod sedišta ili stolice. inercija fenomen je ne poštuje.

Objašnjenje leži u svojstvima tijela, i, prema njegovim riječima, odmah promijeniti brzinu nekog objekta je nemoguće. It - inercija. Na primjer, inercija živa u termometru vam omogućava da izostavite bar ako smo stari tresti termometar.

Mjera se zove tjelesne mase inercije. Reakcijom brže mijenjanje brzina za tijela s manje mase. automobil sudar sa betonskim zidom za konačnu radi gotovo bez traga. Vozila često prolaze kroz nepovratne promjene: promjena brzine, postoji značajan deformacije. Ispostavilo se da je inercija betonskog zida je mnogo veći nego što je inercija automobila.

Da li je moguće da se prirodno ispunjava inercije fenomen? Uvjeti u kojima tijelo nema veze sa drugim organima - duboki svemir, u kojoj je svemirski brod kreće motor. Ali čak iu tom slučaju, gravitacioni moment je prisutan.

osnovne vrijednosti

Proučavanje dinamike pilot uključuje nivo iskustva sa mjerenja fizičkih veličina. Najzanimljiviji su:

• ubrzanje kao mjera tijela stope mijenjaju brzine; odredi slovo A, mjereno u m / s ^2;
• mase kao mjera inercije; To označava slovo m, mjereno u kg;
• snagu kao mjera uzajamnog djelovanja tijela; često se označava slovo F, mjereno u N (njutna).

Odnos ovih varijabli je postavljen u tri pravilnosti izvedenih najvećih engleskih fizičar. Njutnov zakoni su dizajnirani da objasne složenost interakcija između različitih tijela. Kao i procesi pod njihovom kontrolom. To je "ubrzanje" koncepta "sile", "težinu" Newton zakonima su povezani matematički odnosa. Hajde da pokušamo da shvatimo šta to znači.

Akcija je samo jedna sila - izuzetna pojava. Na primjer, umjetni satelit, koji kruže oko Zemlje, je postupio po samo gravitaciji.

rezultanta

Djelovanjem nekoliko sila može zamijeniti jednu silu.

Geometrijski zbroj sila koje djeluju na tijelo, pod nazivom rezultanta.

Govorimo o geometrijske sume, jer je sila - vektor količina, što ovisi ne samo sa stanovišta primjene, ali i na pravac djelovanja.

Na primjer, ako vam je potrebna za kretanje prilično masivan ormar, možete pozvati svoje prijatelje. Zajednički napori da se postigne željeni rezultat. Ali možete pozvati samo jednu, vrlo jak čovjek. Njegov trud jednak akciju svi prijatelji. Sila primjenjuje heroj može nazvati rezultanta.

Njutnov zakoni kretanja su formulisana na osnovu koncepta "rezultanta".

Zakon inercije

Početi da prouči zakone Newton sa najčešćih pojava. Prvi zakon se obično naziva zakon inercije, jer postavlja uzroka uniforme pokreta ili mirovanja tela.

Tijelo se kreće ravnomjerno i pravolinijski ili na ostatak ako se ne vrši silu ili radnja se nadoknađuje.

Može se reći da je rezultanta u ovom slučaju je nula. Ovo stanje je, na primjer, vozila u pokretu pri konstantnoj brzini na ravnoj dionici ceste. Sila gravitacije se nadoknađuje sile reakcije podloge, i sila potiska modula jednak je sila otpora kretanja.

Luster na stropu za ruke, kao sila gravitacije je uravnotežena od napetost njegovog čvora.

Compensated može biti samo sile koje se primjenjuju na isto tijelo.

Njutnov drugi zakon

Hajde. Uzroci promjene brzine tijela, s obzirom na drugi Njutnov zakon. Ono što je on rekao?

Rezultanta sila koje djeluju na tijelo se definira kao proizvod kupili pod dejstvom ubrzanja tjelesne težine.

2 Njutnov zakon (formula: F = ma), na žalost, ne može utvrditi uzročno-posljedičnih veza između osnovne pojmove iz kinematike i dinamike. On ne može odrediti precizno ono što je uzrok ubrzanja tijela.

Neka nas formulirati na drugi način: ubrzanje, dobila tijelo je direktno proporcionalna rezultanta sile i obrnuto proporcionalna telesne mase.

Dakle, moguće je da se utvrdi da je stopa promjene dolazi samo kao funkcija sile na to, i tjelesne težine.

2 Njutnov zakon, formulu koja može biti: a = F / m, vektor se smatra fundamentalnim, jer omogućava da se uspostavi veza između sekcija fizike. Evo, a - vektor ubrzanja tijela, F - rezultanta sila, m - masa tijela.

Ubrzana kretanja automobila je moguće ako je potisak motora prelazi snagu pokreta otpora. Sa povećanjem prianjanje i ubrzanje raste. Kamioni su opremljeni sa heavy-duty motora, jer je njihova masa je mnogo veća od mase putničkih automobila.

Trkačkih automobila, stvoren za trke velike brzine su olakšano tako da fiksni minimalni potrebni dijelovi i snaga motora je povećana u mjeri u kojoj je to moguće. Jedna od najvažnijih karakteristika sportskog automobila ubrzanje do 100 km / h. Što je manji interval, bolje svojstva velike brzine automobila.

Zakon interakcije

Njutnov zakoni, na osnovu sile prirode, reći da je bilo interakcija je u pratnji nekoliko snaga. Ako je lopta visi o koncu, ona je vlasništvo njene efekte. Prediva se prostirala pod djelovanjem lopte.

Završava formulacija Njutnov zakona trećih obrazaca. Ukratko je: akcija jednaka reakciji. Šta to znači?

Sile koje utječu na tijelo jedni na druge, su jednake veličine, nasuprot u pravcu i usmjerene su duž linije koja spaja centre tijela. Zanimljivo je da je nadoknađen ih se ne bude imenovan, jer oni djeluju na različita tijela.

Primjena zakona

Dobro poznati problem "konjem i" može da korenja drveća. Fijakerom da je rekao, prebacuje ga iz tačke. Prema Newton je treći zakon, ova dva objekta vrše jedni na druge sa jednakom modulu moći, ali u praksi, konj može kretati kolica koja se ne uklapa u obrazac baze.

Rješenje će se naći, ako se uzme u obzir da je ovaj sistem tijela nije zatvoren. Road ispoljava svoje efekte na oba tijela. Sila koja djeluje na kopita konja statičko trenje je veća od vrijednosti moći trenja kotrljanja točkova od kolica. Na kraju krajeva, vrijeme kretanja počinje sa pokušajem da se kreću kolica. Ako se situacija mijenja, konj pod bilo kojim okolnostima neće se kretati od mjesta. Njegov kopita će skliznuti na putu, a saobraćaj će biti.

U djetinjstvu, valjanje jedni druge na sanke, moglo bi naići na takav primjer. Kad sanke sjesti dvoje ili troje djece, napori koji nije dovoljno da ih kreće.

Pad tijela na površini Zemlje, objasnio je Aristotel ( "Svako tijelo zna svoje mjesto"), može se pobijati na temelju gore navedenog. Predmet se kreće prema zemlji pod utjecajem istu snagu kao zemlju za njega. Upoređujući njihovih parametara (mase Zemlje je mnogo više od težine), u skladu sa Njutnov zakon, tvrde da je ubrzanje objekta, kao i mnogo puta veća od ubrzanja Zemlje. Svjedoci smo promjene u brzini tijela je, na Zemlji se ne miče iz orbite.

Granice primjenjivosti

Moderne fizike Newton zakoni ne poriču, već samo postavlja granice svoje primjenjivosti. Prije početka fizike XX vijeka nije imao sumnje da su ti zakoni objašnjavaju sve prirodne pojave.

1, 2, 3, Njutnov zakon u potpunosti otkriva razloge za ponašanje makroskopskih tijela. Kretanje objekata s malim brzinama u potpunosti opisao ovih postulata.

Pokušaj da se objasni osnovu kretanja tijela pri brzinama blizu brzine svjetlosti, je osuđena na propast. A potpunu promjenu svojstva prostora i vremena ne dozvoljava upotrebu Njutnov dinamike na ovim brzinama. Pored toga, zakoni mijenjaju svoje stavove u ne-inercijalni CO. Za njihovo korištenje uvodi koncept inercijalnih sila.

Objasnite kretanje nebeskih tijela, pravila za njihovu lokaciju i interakcije su Njutnov zakoni. Zakon gravitacije je uveden u tu svrhu. Da biste vidjeli rezultat privlačenja mala tela je nemoguće, jer snaga je oskudna.

uzajamnog privlačenja

Poznati legenda prema kojoj je gospodin Newton, koji je sjedio u vrtu a tu je i pad jabuke, posjetio je fenomenalna ideja: da objasni kretanje objekata u blizini Zemljine površine i kretanja nebeskih tijela na temelju uzajamnog privlačenja. To i nije tako daleko od istine. Posmatranje i detaljan izračun zabrinuti ne samo pada jabuke, ali i kretanje Mjeseca. Zakoni ovog pokreta dovodi do zaključka da je privlačne sile povećava sa tijela mase i interakciju smanjuje sa povećanjem udaljenosti između njih.

Oslanjajući se na drugom i trećem zakonima Njutnov zakon gravitacije, formuliran kako slijedi: sva tijela u svemiru privlače jedni druge sa silom usmjerena duž linija koja povezuje centre tijela, proporcionalna masi tijela i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između centara tijela.

Matematičkog izraza: F = GMM / r ^2, gdje F - sila privlačenja, M, m - masa interakcije tijela, r - udaljenost između njih. Faktor proporcionalnosti (G = 6,62 x 10 ^-11 Nm ² / kg ²⁾ zove se gravitacijska konstanta.

Fizičke značenje: to konstanta jednaka je sila privlačenja između dva tijela mase 1 kg na udaljenosti od 1 m Jasno je da je sila tako beznačajan za organe male mase koji mogu biti zanemareni .. Planete, zvijezde, galaksije, sila privlačenja je toliko velika da potpuno definira njihovo kretanje.

Bilo je Njutnov zakon privlačnosti kaže da vam je potrebno za pokretanje rakete gorivo koje mogu stvoriti jet potisak za prevazilaženje uticaja na Zemlji. Brzina potrebna za ovu - brzina bijega od 8 km / s.

Moderna tehnologija omogućava proizvodnju raketa za lansiranje bespilotnih stanica kao umjetni sateliti sunca na druge planete da ih istraže. Brzine, razvijen u takav uređaj, - druga brzina prostor jednak 11 km / s.

Algoritam zakona

dinamiku rješavanja problema je predmet specifičan slijed radnji:

• Da se analizira problem, identificirati tip podataka kretanja.
• Pokrenite crtanje pokazuje sve sile koje djeluju na tijelo, i pravac ubrzanja (ako je dostupno). Odaberite koordinatnom sustavu.
• Snimanje prvog ili drugog zakona, u zavisnosti od toga da li je ubrzanje tijela u vektorskom obliku. Odgovaraju svim snagama (rezultanta sila, Newton zakoni: prvo, ako je brzina tijela ne mijenja, a drugi, ako postoji ubrzanje).
• Jednadžbe prepisati u projekcijama na odabranom koordinatne ose.
• Ako je rezultat sistem jednačina nije dovoljno, onda snimiti drugi: utvrđivanje snage kinematike jednadžbi, itd ...
• Riješiti sistem jednačina za nepoznatog količine.
• Run po dimenzijama da se utvrdi ispravnost formule.
• Izračunati.

Obično ove akcije je dovoljno da riješi sve standardne zadatke.