undersøgelse af naturfænomener på baggrund af forsøget er kun muligt under forudsætning af overholdelse af alle stadier: observation, hypotese, eksperiment, teori.Overvågningen vil identificere og sammenligne de faktiske forhold, hypotesen gør det muligt at give dem en detaljeret videnskabelig forklaring, kræver eksperimentel bekræftelse.Gennemførelse af observation af bevægelse af organer førte til en interessant konklusion: ændringen i hastigheden af kroppen er kun muligt ved virkningen af et andet organ.
For eksempel, hvis du hurtigt løbe op ad trappen, du skal bare henvende sig til få fat rækværket (retningsændring) eller pause (ændringen af hastighed), for ikke at løbe ind i den modsatte væg.
observationer af lignende begivenheder førte til oprettelsen af den fysiske videnskab studere årsagerne til at ændre hastigheden af organer eller deformation.
Basics dynamik
Reager på den flerårige spørgsmålet om, hvorfor den fysiske krop bevæger sig på nogen måde eller i hvile, højttaleren opfordrede.
overveje resten.Baseret på begrebet relativitet af bevægelse, kan vi konkludere, at der kan være helt ubevægelige organer.Ethvert objekt er stationært i forhold til en referenceorgan bevæger sig i forhold til den anden.For eksempel bogen liggende på bordet er stationær i forhold til bordet, men hvis du overveje sin position i forhold til den passerende person, så er det naturligt at afslutte bogen bevæger sig.
Derfor love bevægelse af organer, der er omfattet i inertien referencesystemer.Hvad er det?
kaldte Inertial referencesystem, hvor kroppen er i hvile eller udfører ensartet og retliniet bevægelse i mangel af udsættelse for andre fag eller objekter.
I ovenstående eksempel, kan referencerammen forbundet med bordet blive kaldt inertial.En mand i uniform bevægelse i en lige linje, kan tjene som reference krop ISO.Hvis hans bevægelse vil blive fremskyndet, så tilslut den inerti CO umuligt.
Faktisk kan et sådant system være korreleret med de organer, stift fastgjort til jordens overflade.Dog kan selve planeten ikke tjene som en reference organ for ISO så ensartet roterende om sin egen akse.Ligene på overfladen har en centripetal acceleration.
Hvad er inerti?
fænomenet inerti er direkte relateret til ISO.Tænk på, hvad der sker, når en kørende bil stopper brat?Passagererne er i fare, som fortsætter deres bevægelse.Stop det kan sæde foran en sikkerhedssele.Denne proces forklarer inerti passageren.Er det sandt?
Inertia - et fænomen, der forventes at opretholde en konstant hastighed på et legeme i fravær af eksponering for andre organer.Passageren er under sædet eller sæderne.Inerti fænomen er ikke observeret.
forklaringen ligger i egenskaberne af kroppen, og ifølge ham øjeblikkeligt ændre hastigheden på et objekt ikke er mulig.Det - inerti.For eksempel inerti af kviksølv i termometeret kan du udelade baren, hvis vi er gamle ryste termometer.
en foranstaltning kaldet body mass inerti.Interaktionen ændrer sig hurtigere end hastigheden af de organer, med mindre vægt.Bil kollision med en betonmur for det endelige kører næsten sporløst.Bilen er ofte undergår irreversible ændringer: ændre hastigheden, der er en betydelig forvrængning.Det viser sig, at inertien af betonvæg er meget højere end inertien af bilen.
mulig i naturen for at mødes med fænomenet inerti?En tilstand, hvor kroppen ikke er nogen sammenhæng med andre organer - det ydre rum, hvor rumfartøjet bevæger sig med motoren slukket.Men selv i dette tilfælde præsentere gravitationelle øjeblik.
Grundlæggende mængder
undersøgelse af dynamikken i piloten indebærer en grad af erfaring med målinger af fysiske størrelser.Det mest interessante er:
- acceleration som et mål for hastigheden af ændringen i hastigheden af de organer;betegnet med bogstavet a, målt im / s2;
- vægt som et mål for inerti;Det betegner bogstavet m, målt i kg;
- kraft som et mål for den gensidige virkning af organerofte betegnet med bogstavet F, målt i N (newton).
forhold af disse variabler findes i tre lovmæssigheder udledt den største engelske fysiker.Newtons love er designet til at forklare kompleksiteten i samspillet mellem forskellige instanser.Samt de processer til at håndtere dem.Det er begrebet "acceleration", "magt", "vægt" Newtons love tilknyttede matematiske relationer.Lad os prøve at forstå, hvad det betyder.
Action Kun en kraft - en ekstraordinær fænomen.For eksempel, den kunstige satellit i kredsløb om Jorden, påvirkes kun af tyngdekraften.
resulterende
flere kræfter kan erstattes af en enkelt kraft.
Geometrisk sum af kræfter, der virker på kroppen, kaldet resulterende.
Vi taler om den geometriske sum, idet den kraft, - en vektorstørrelse, som ikke kun afhænger påføringspunktet, men også på retningen af handling.
For eksempel, hvis du har brug for at bevæge sig ganske massiv garderobe, du kan invitere dine venner.Sammen er det ønskede resultat opnås.Men du kan kun invitere en meget stærk mand.Hans kraft er lig med virkningen af alle de venner.Den kraft, der påføres helt kan kaldes resulterende.
Newtons love er formuleret på baggrund af begrebet "resulterende".
lov inerti
begynder at studere love Newton med den hyppigste fænomen.Den første lov kaldes almindeligvis lov inerti, da det etablerer årsagerne til ensartet bevægelse eller stilstand organer.
krop bevæger sig jævnt i en lige linje eller i hvile, hvis han ikke bære den kraft eller effekt af dette offset.
kan hævdes, at i dette tilfælde, det resulterende er nul.I en sådan tilstand er for eksempel et køretøj i bevægelse med en konstant hastighed på en lige vejstrækning.Tyngdekraften opvejes af reaktionskraften bærende, og stak af motoren modulo lig med den kraft af modstand mod bevægelse.
lysekrone i loftet hviler, da tyngdekraften er afbalanceret med spændingen i dens inventar.
kan kompenseres kun de kræfter, som er knyttet til den samme krop.
Newtons anden lov
Kom.Årsagerne til ændringer i hastigheden af organer, overvejer Newtons anden lov.Hvad siger han?
resulterende kræfter, der virker på kroppen, er defineret som produktet af massen af legemet, der skal overtages af de kræfter acceleration.
2 Newtons lov (formel: F = ma), desværre, ikke etablere en årsag-effekt sammenhæng mellem de grundlæggende begreber i kinematik og dynamik.Det kan ikke angive præcist, hvilket er en årsag til fremskyndelse af organer.
formulere andet: accelerationen opnåede organ er direkte proportional med den resulterende kraft, og omvendt proportional med kropsvægt.
Således kan det fastslås, at ændringen i hastighed kun afhængig af kraften påføres dertil, og kropsvægt.
2 Newtons lov, formlen for som kan være en: a = F / m, i en vektor anses grundlæggende, fordi det giver dig mulighed for at etablere en forbindelse mellem de grene af fysikken.Her, a - acceleration vektor af kroppen, F - resulterende kraft, m - vægt.
accelereret bevægelse af stolen er mulig, hvis motoren stak større end kraften af modstand mod bevægelse.Med stigende trækkraft og acceleration øges.Lastbiler er udstyret med kraftige motorer, fordi deres masse er meget større end massen af en personbil.
bil, designet til high-speed racer lettes, så de faste de minimumskrav nødvendige dele og maskineffekt øges i det omfang, det er muligt.Et af de vigtigste karakteristika for en sportsvogn accelerationstid til 100 km / h.Jo mindre intervallet er, desto bedre egenskaberne af bilens hastighed.
lov interaktion
Newtons love, baseret på naturens kræfter, hævder, at enhver interaktion er ledsaget af et par af kræfter.Hvis bolden er hængende på en tråd, det føles sin virkning.Denne tråd er også strakt ved virkningen af bolden.
Ends Newtons love formulering af den tredje regel.Det er kort sagt: handling lig reaktion.Hvad betyder det?
kræfter med hvilke organer udøver på hinanden er lige i størrelse og modsat i retning rettet langs linien der forbinder centrene af organer.Det er interessant, at de ikke kan kaldes kompenseret, fordi de handler på forskellige organer.
Anvendelse af love
berømte problem med "hest og vogn" kan stump.En hest udnyttes til en vogn nævnt, skifter den fra stedet.Ifølge Newtons tredje lov, de to objekter handle på hinanden med lige kræfter enhed, men i praksis kan hesten flytte en vogn, der ikke passer ind i grundlaget for love.
beslutning vil blive, da dette system af organer ikke er lukket.Vejen har sin effekt på begge organer.Styrken af friktionen handler på hestens hov, overstiger værdien af friktionshjulene rullende vogn.For øjeblikket bevægelse begynder med et forsøg på at flytte vognen.Hvis situationen ændrer sig, hesten under nogen omstændigheder vil det ikke flytte fra deres pladser.Dens hove ville glide på vejen, og trafikken vil ikke være.
Som barn, rullende hinanden på en slæde, man kunne støde på i et sådant eksempel.Hvis du sidder på slæden, to eller tre børn, indsatsen fra en er ikke nok til at flytte dem.
faldende organer på jorden, forklares af Aristoteles ("Hver krop ved sin plads") kan tilbagevises på grundlag af ovenstående.Motivet bevæger sig til jorden under påvirkning af den samme kraft som Jorden for ham.Ved at sammenligne deres parametre (masse af Jorden er meget større end massen af kroppen), i overensstemmelse med Newtons anden lov, hævdede, at accelerationen af et objekt så mange gange mere end den acceleration af jorden.Vi har set det ændre i antallet af kroppen, er Jorden ikke flytte fra kredsløb.
grænser for anvendeligheden
Moderne fysik benægter ikke love Newton, men blot sætter grænserne for deres anvendelighed.Forud for starten af XX århundrede fysik ingen tvivl om at disse love forklare alle naturfænomener.
1, 2, 3 Newtons lov fuldt afslører årsagerne til adfærd makroskopiske legemer.Flytning af objekter med mindre hastighed beskriver fuldt ud disse postulater.
Forsøger at forklare dem ud fra bevægelsen af organer på hastigheder tæt på lysets hastighed, er dømt til at mislykkes.Den samlede ændring i egenskaberne for rum og tid på disse hastigheder tillader ikke brugen af Newtons dynamik.Desuden er love at ændre deres synspunkter i ikke-inertial CO.For deres anvendelse introducerer begrebet inerti.
Forklar bevægelsen af himmellegemer, reglerne for deres placering og interaktion kan Newtons love.Tyngdeloven indføres til dette formål.For at se resultatet af tiltrækning af små legemer er umulig, fordi strømmen er sparsomme.
gensidige tiltrækning
kendte legende hvorefter Mr. Newton, som sad i haven og se æblet falder, besøgte en genial idé: at forklare bevægelsen af genstande i nærheden af Jordens overflade og bevægelsen af himmellegemer på grundlag af gensidig tiltrækning.Det er ikke så langt fra sandheden.Observationer og præcis beregning berørte ikke blot faldet af æbler, men også flytte månen.Love denne bevægelse fører til den konklusion, at den tiltrækningskraft stiger med masser af interagerende organer og falder med stigende afstand mellem dem.
Afhængige andet og tredje love Newtons lov om universel gravitation er angivet som følger: alle organer i universet tiltrækker hinanden med en kraft rettet langs linien der forbinder centrene af de organer, proportionalt med massen af organer og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem centrene af ligene.
matematisk notation: F = GMM / r2, hvor F - tyngdekraften, M, m - masser af vekselvirkende organer, r - afstanden mellem dem.Proportionalitetsfaktoren (G = 6.62 x 10-11 nm 2 / kg 2) kaldes gravitationskonstanten.
fysisk betydning: denne konstante lig med den kraft af tiltrækning mellem to organer masser af 1 kg i en afstand af 1 m Det er klart, at små kropsmasse kraft er så ubetydelig, at det kan blive forsømt..For planeter, stjerner, galakser, den kraft af tiltrækning er så stort, at helt definerer deres bevægelse.
At Newtons lov om tiltrækning stater som du har brug for at køre et brændstof raketter, der kan skabe en jet stak til at overvinde indflydelsen af Jorden.Hastigheden er nødvendige for dette - undvigelseshastigheden 8 km / s.
Moderne teknologi gør det muligt fremstilling af raketter til at lancere ubemandet station som satellitterne fra solen til de andre planeter for at udforske dem.Hastighed, udviklet en sådan anordning - flugten hastighed svarende til 11 km / s.
algoritme love
Problem løse dynamik adlyder en bestemt sekvens af handlinger:
- at analysere problemet, identificere datatypen af bevægelse.
- Run tegning, som viser alle de kræfter, der virker på kroppen og retningen af accelerationen (hvis tilgængelig).Vælg et koordinatsystem.
- Skriv den første eller anden lovgivning, afhængigt af tilgængeligheden af acceleration af kroppen, i vektor form.Overvej alle kræfter (resulterende kraft, Newtons love: først, hvis hastigheden af kroppen ikke ændres, den anden, hvis der er acceleration).
- ligning skrevet i fremskrivningerne på de valgte akser.
- Hvis det resulterende system af ligninger er ikke nok, til at skrive anderledes:. Bestemmelse af de kræfter, de kinematik ligninger, og så videre N.
- Løs ligningssystemet for den ukendte mængde.
- Run tjekke dimensioner til at bestemme rigtigheden af formlen.
- Beregn.
Normalt disse tiltag er nok til at løse problemet enhver standard.
