Newtons Gesetze.

Studium der Naturerscheinungen auf der Grundlage des Experiments ist nur unter der Bedingung der Einhaltung aller Stufen möglich: Beobachtung, Hypothese, Experiment, Theorie.Die Überwachung wird zu identifizieren und vergleichen Sie die Fakten, macht die Hypothese, es möglich, sie eine detaillierte wissenschaftliche Erklärung zu geben, erfordert experimentelle Bestätigung.Durchführung Beobachtung der Bewegung von Körpern führte zu einer interessanten Schlussfolgerung: die Änderung der Geschwindigkeit des Körpers ist nur durch die Wirkung eines anderen Körpers möglich ist.

Zum Beispiel, wenn Sie schnell laufen die Treppe hinauf, Sie brauchen nur zu drehen, um das Geländer (Richtungsänderung) zu greifen oder anzuhalten (die Änderung der Geschwindigkeit), um nicht in die gegenüberliegende Wand laufen.

Beobachtungen ähnlicher Ereignisse führte zur Gründung der Naturwissenschaft zu studieren, die Gründe für die Änderung der Geschwindigkeit von Körpern oder Verformung.

Basics Dynamik

Antworten Sie auf die ewige Frage, warum der physische Körper in irgendeiner Weise oder in Ruhe, den Lautsprecher aufgerufen bewegen.

betrachten den Rest.Basierend auf dem Konzept der Relativität der Bewegung, können wir schließen, dass es absolut unbeweglich Stellen sein.Jedes Objekt stationär ist relativ zu einem Bezugskörper bewegt sich relativ zu der anderen.Zum Beispiel das Buch auf dem Tisch ist stationär relativ zu dem Tisch, aber wenn man seine Position in Bezug auf die Weitergabe Person betrachten, so ist es natürlich, das Buch bewegt sich zu schließen.

Daher sind die Gesetze der Bewegung von Körpern in den Trägheitsreferenzsysteme abgedeckt.Was ist das?

genannte Trägheitsreferenzsystem, in dem der Körper in Ruhe oder die Durchführung einheitlicher und geradlinige Bewegung in Abwesenheit der Exposition gegenüber anderen Personen oder Gegenständen.

In dem obigen Beispiel kann der Referenzrahmen der Tabelle zugeordneten Trägheits aufgerufen werden.Ein Mann in der gleichförmigen Bewegung in einer geraden Linie, kann als Referenzkörper ISO dienen.Wenn seine Bewegung beschleunigt wird, und schließen Sie es Trägheits CO unmöglich.

Tatsächlich kann ein solches System mit den Körpern starr an der Oberfläche der Erde fixiert korreliert werden.Jedoch die Planeten selbst kann nicht als Bezugsorgan für ISO dienen als gleichmäßig um seine eigene Achse dreht.Die Körper auf der Oberfläche eine Zentripetalbeschleunigung.

Was ist Trägheit?

Phänomen der Trägheit hängt direkt mit der ISO.Überlegen Sie, was passiert, wenn ein fahrendes Auto stoppt abrupt?Die Passagiere sind in Gefahr, so setzen ihre Bewegung.Stoppen sie vor einem Sicherheitsgurt.Dieser Vorgang erläutert die Trägheit des Passagiers.Ist das wahr?

Inertia - ein Phänomen, das erwartet wird, um eine konstante Geschwindigkeit eines Körpers in der Abwesenheit von der Exposition gegenüber anderen Einrichtungen erhalten.Der Passagier ist unter dem Sitz oder Sitze.Trägheits Phänomen nicht beobachtet.

Erklärung liegt in den Eigenschaften des Körpers, und nach ihm, sofort ändern die Geschwindigkeit eines Objekts ist nicht möglich.Es - Trägheit.Zum Beispiel kann die Trägheit des Quecksilbers im Thermometer können Sie die Bar weglassen, wenn wir alt schütteln Sie das Thermometer.

eine Maßnahme genannt Körpermassenträgheit.Das Zusammenspiel verändert sich schneller als die Geschwindigkeit der Körper mit weniger Gewicht.Auto-Kollision mit einer Betonwand für das Finale verläuft fast spurlos.Das Auto ist oft irreversible Änderungen: Ändern der Geschwindigkeit, gibt es eine signifikante Verzerrung.Es stellt sich heraus, daß die Trägheit der Betonwand ist viel höher als die Trägheit des Wagens.

möglich in der Natur, um sich mit dem Phänomen der Trägheit zu treffen?Ein Zustand, in dem der Körper besteht kein Zusammenhang mit anderen Einrichtungen - Weltraum, in der das Raumschiff mit dem Motor Anfahren.Aber auch in diesem Fall zu präsentieren Gravitationsmoment.

Grundmengen

Untersuchung der Dynamik des Pilot beinhaltet ein Maß an Erfahrung mit Messungen physikalischer Größen.Am interessantesten sind:

• Beschleunigung als Maß für die Geschwindigkeit der Änderung der Geschwindigkeit der Körper;durch den Buchstaben A, in m / s2 gemessen bezeichnet;
• Gewicht als Maß für die Trägheit;Es bezeichnet den Buchstaben m, gemessen in kg;
• Kraft als Maß für die gegenseitige Wirkung der Körper;oft durch den Buchstaben F, in N (Newton) gemessen bezeichnet.

Beziehung dieser Variablen erfolgt in drei Gesetzmäßigkeiten abgeleitet gesetzt die größte englische Physiker.Newtonschen Gesetze sind entworfen, um die Komplexität der Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Stellen zu erklären.Sowie die Prozesse, um sie zu verwalten.Das ist das Konzept der "Beschleunigung", "Macht", "Gewicht" Newtonschen Gesetze zugehörigen mathematischen Beziehungen.Lassen Sie uns versuchen zu verstehen, was es bedeutet.

Aktion nur eine Kraft - eine Ausnahmeerscheinung.Zum Beispiel kann die künstlichen Satelliten die Erde umkreisen, wird nur durch die Schwerkraft beeinflusst.

resultierende

mehrere Kräfte können durch eine einzige Kraft ersetzt werden.

geometrische Summe der auf den Körper wirkenden Kräften, die so genannte resultierende.

Wir um die geometrische Summe sprechen, da die Kraft - eine Vektorgröße, die nicht nur auf dem Punkt der Anwendung, sondern auch auf die Richtung der Wirkung abhängt.

Zum Beispiel, wenn Sie brauchen, um recht massiv Schrank zu verschieben, können Sie Ihre Freunde einladen.Gemeinsam wird das gewünschte Ergebnis erzielt.Aber Sie können nur ein sehr starker Mann einzuladen.Seine Kraft ist gleich der Wirkung von allen Freunden.Die Kraft aufgebracht Held kann sich ergeb aufgerufen werden.

Newtonsche Gesetze werden auf der Grundlage des Konzepts der "resultierenden" formuliert.

Trägheitsgesetz

beginnen, die Gesetze von Newton mit der häufigste Phänomen zu untersuchen.Das erste Gesetz wird allgemein als das Trägheitsgesetz, da sie die Ursachen der gleichförmigen Bewegung oder Stillstand Körper herstellt.

Körper bewegt sich gleichmäßig in einer geraden Linie oder in Ruhe, wenn er nicht die Kraft oder Wirkung von diesen Offset zu tragen.

kann argumentiert werden, dass in diesem Fall das resultierende Null ist.In einem solchen Zustand ist, beispielsweise einem sich bewegenden Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit auf einer geraden Strecke.Die Schwerkraft wird durch die Reaktionskraft-Widerlager kompensiert und der Schub des Triebwerks modulo gleich der Widerstandskraft gegenüber Bewegung.

Kronleuchter an der Decke anliegt, da die Schwerkraft durch die Spannung ihrer Befestigungsvorrichtungen ausgeglichen.

können nur die Kräfte, die auf den gleichen Körper befestigt sind ausgeglichen werden.

Newtons zweites Gesetz

Komm.Die Ursachen der Änderung der Geschwindigkeit von Körpern, in Anbetracht zweite Newtonsche Gesetz.Was sagt er?

auf den Körper wirkenden resultierenden Kräfte, wird definiert als das Produkt aus der Masse des Körpers durch die auftretenden Beschleunigungskräfte aufgenommen werden.

2 Newtons Gesetz (Formel: F = ma), leider nicht zu schaffen eine Ursache-Wirkung-Beziehung zwischen den Grundbegriffen der Kinematik und Dynamik.Es kann nicht mit Präzision, die eine Ursache für die Beschleunigung von Körpern anzuzeigen.

formulieren anders: die Beschleunigung erhalten Körpers ist direkt proportional zu der resultierenden Kraft und umgekehrt proportional zum Körpergewicht.

Somit kann festgestellt werden, daß die Änderung in der Geschwindigkeit wird nur abhängig von der Kraft darauf aufgebracht wird, und das Körpergewicht werden.A = F / m, in einem Vektor wird als grundlegend, denn sie ermöglicht es Ihnen, eine Verbindung zwischen den Bereichen der Physik zu etablieren:

2 Newtons Gesetz, dessen Formel kann eine sein.Hier wird ein - der Beschleunigungsvektor des Körpers, F - resultierende Kraft, m - Gewicht.

beschleunigten Bewegung des Fahrzeugs möglich ist, wenn der Modul größer als die Widerstandskraft gegenüber Bewegung.Mit zunehmender Traktion und Beschleunigung zunimmt.Fahrzeuge sind mit Hochleistungsmotoren ausgestattet, weil ihre Masse ist viel größer als die Masse eines Personenkraftwagens.

Auto, für Hochgeschwindigkeitsrennen ausgelegt sind erleichtert, so dass sie fixiert die minimal notwendigen Teile und die Motorleistung wird so weit wie möglich erhöht.Eine der wichtigsten Eigenschaften eines Sportwagens Beschleunigungszeit auf 100 km / h.Je kleiner der Abstand, desto besser sind die Eigenschaften der Geschwindigkeit des Autos.

Recht Interaktion

Newtons Gesetze, bezogen auf die Kräfte der Natur, argumentieren, dass jede Interaktion wird durch ein Kräftepaar begleitet.Wenn der Ball auf einem seidenen Faden, es fühlt sich seine Wirkung.Dieser Faden wird auch durch die Wirkung des Kugel gestreckt.

kurz Newtons Gesetze Formulierung der dritte Regel.Kurz: es ist: Aktion gleich Reaktion.Was bedeutet das?

Kräfte, mit denen Körper aufeinander ausüben können die gleiche Größe und entgegengesetzt in der Richtung entlang der Linie, die die Mitten der Körper gerichtet ist.Es ist interessant, dass sie nicht kompensierten genannt, weil sie auf den verschiedenen Körpern wirken.

Anwendung von Gesetzen

berühmte Problem der "Pferd und Wagen" kann Stumpf.Ein Pferd mit einem genannten Karren spannen, verschiebt sie von der Stelle.Nach Newtons drittes Gesetz, wirken die beiden Objekte auf einander mit gleichen Kräften Einheit, aber in der Praxis kann das Pferd einen Wagen, die nicht in der Basis von Gesetzen passt zu bewegen.

Entscheidung, da dieses System der Organe ist nicht geschlossen werden.Die Straße hat seine Wirkung auf die beiden Gremien.Die Stärke der Reibung an den Pferdehuf handeln, übersteigt den Wert der Reibräder Rollwagen.Für den Moment Bewegung beginnt mit einem Versuch, um den Warenkorb zu bewegen.Wenn sich die Situation ändert, das Pferd unter keinen Umständen wird es nicht von ihren Sitzen zu bewegen.Seine Hufe würden auf der Straße rutschen, und der Verkehr wird nicht sein.

Als Kind rollt sich auf einem Schlitten, eine in einem solchen Beispiel auftreten können.Wenn Sie auf dem Schlitten sitzen, zwei oder drei Kinder, die Anstrengungen eines nicht genug, um sie zu bewegen.

fallende Körper auf dem Boden, von Aristoteles erklärt ("Jeder Körper weiß seinen Platz"), können auf der Grundlage der vorstehenden widerlegt werden.Gegenstand ist mit dem Boden bewegt unter dem Einfluss der gleichen Kraft wie die Erde für ihn.Durch einen Vergleich der Parameter (Masse der Erde ist viel größer als die Masse des Körpers), in Übereinstimmung mit dem zweiten Newton'schen Gesetz argumentiert, dass die Beschleunigung eines Objekts als Vielfaches der Erdbeschleunigung.Wir haben gesehen, es in der Rate des Körpers ändern, wird die Erde nicht aus dem Orbit zu bewegen.

Grenzen der Anwendbarkeit

moderne Physik nicht die Gesetze von Newton zu leugnen, sondern setzt lediglich die Grenzen ihrer Verwendbarkeit.Vor dem Beginn des XX Jahrhunderts Physik kein Zweifel, dass diese Gesetze erklären, alle Naturerscheinungen.

1, 2, 3 Newtonschen Gesetz voll zeigt die Gründe für das Verhalten makroskopischer Körper.Bewegung von Objekten mit geringen Geschwindigkeit vollständig beschreibt diese Postulate.

Der Versuch, ihnen zu erklären, die Grundlage für die Bewegung von Körpern bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit, ist zum Scheitern verurteilt.Die Gesamtänderung in den Eigenschaften von Raum und Zeit bei dieser Geschwindigkeit nicht die Verwendung des Newton-Dynamik zu ermöglichen.Darüber hinaus werden Gesetze ändern ihre Ansichten in nicht-inertialen CO.Für ihre Verwendung wird das Konzept der Trägheit.

Erläutern Sie die Bewegung der Himmelskörper, die Regeln für ihre Lage und Interaktion kann die Newtonschen Gesetze.Das Gesetz der Schwerkraft wird zu diesem Zweck eingeführt.Um das Ergebnis der Anziehung der kleine Körper zu sehen ist unmöglich, weil die Macht ist spärlich.

gegenseitige Anziehung

bekannten Legende, nach der Mr. Newton, der im Garten saß, und beobachten Sie den Apfel fallen, besucht eine brillante Idee: die Bewegung von Objekten in der Nähe der Oberfläche der Erde und die Bewegung der Himmelskörper auf der Grundlage der gegenseitigen Anziehung zu erklären.Es ist nicht so weit von der Wahrheit.Beobachtungen und genaue Berechnung befasst sich nicht nur der Fall von Äpfeln, sondern auch bewegen Sie den Mond.Gesetze dieser Bewegung führt zu dem Schluss, dass die Anziehungskraft, mit den Massen von wechselwirkenden Körpern zunimmt und mit zunehmendem Abstand zwischen ihnen.

Unter Berufung auf den zweiten und dritten Gesetze der Newtonsches Gravitationsgesetz wird wie folgt angegeben: alle Körper im Universum ziehen sich gegenseitig mit einer Kraft entlang der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der Körper proportional zu der Masse der Körper und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen den Zentren der Körper gerichtet ist.

mathematischer Schreibweise: F = GMm / r2, wobei F - die Schwerkraft, M, m - Masse der zusammenwirkenden Einrichtungen, r - der Abstand zwischen ihnen.Der Proportionalitätsfaktor (G = 6,62 x 10-11 nm 2 / kg 2) ist die Gravitationskonstante bezeichnet.

physikalische Bedeutung: diese Konstante gleich der Anziehungskraft zwischen zwei Körpern der Massen von 1 kg in einem Abstand von 1 m Es ist klar, dass kleine Körper Massenkraft ist so unbedeutend, dass sie vernachlässigt werden kann..Für die Planeten, Sterne, Galaxien, ist die Anziehungskraft so groß, dass ihre Bewegung vollständig definiert.

daß Newtons Gesetz der Anziehung besagt, dass Sie mit einem Kraftstoffraketen, die einen Strahl erzeugen können ausführen müssen Schub, um den Einfluss der Erde zu überwinden.Die Geschwindigkeit dazu notwendigen - die Fluchtgeschwindigkeit von 8 km / s.

Die moderne Technik erlaubt die Herstellung von Raketen, um unbemannte Station zu starten, wie die Satelliten der Sonne bis zu den anderen Planeten, um sie zu erforschen.Geschwindigkeit, entwickelt ein solches Gerät - die Fluchtgeschwindigkeit gleich 11 km / s.

Algorithmus von Gesetzen

Problemlösungsdynamik gehorcht einer bestimmten Abfolge von Aktionen:

• Um das Problem zu analysieren, zu identifizieren, den Datentyp der Bewegung.
• Run Zeichnung, die alle auf den Körper und die Richtung der Beschleunigung (falls vorhanden) wirkenden Kräfte.Wählen Sie ein Koordinatensystem.
• Schreiben Sie die erste oder zweite Gesetze, abhängig von der Verfügbarkeit der Beschleunigung des Körpers, in Vektorform.Berücksichtigen Sie alle Kräfte (resultierende Kraft, die Newtonschen Gesetze: erstens, wenn die Geschwindigkeit des Körpers nicht ändert, wenn sich die zweite Beschleunigung).
• Gleichung in die Vorsprünge an der ausgewählten Achsen geschrieben.
• Wenn das resultierende Gleichungssystem nicht genug ist, um verschiedene Schreib. Bestimmung der Kräfte, die Kinematik Gleichungen usw. N.
• Lösen des Gleichungssystems für die unbekannte Menge.
• Run überprüfen Dimensionen, um die Richtigkeit der Formel zu bestimmen.
• berechnen.

Normalerweise werden diese Aktionen ist genug, um das Problem zu lösen, jeden Standard.