Newtonin lait.

click fraud protection

tutkimus luonnonilmiöiden perusteella kokeilu on mahdollista ainoastaan ​​edellytys noudattamista kaikissa vaiheissa: havainto, hypoteesi, kokeilu, teoria.Seuranta tunnistaa ja vertailla tosiasiat, hypoteesi on mahdollista antaa heille yksityiskohtaista tieteellinen selitys, vaatii kokeellista vahvistusta.Suorittaminen havainto liikkeen elinten johti mielenkiintoinen johtopäätös: nopeuden muutos kehon on mahdollista vain toiminnan toisen elimen.

Jos esimerkiksi voit nopeasti ajaa ylös portaita, sinun tarvitsee vain kääntää napata kaiteen (suunnanmuutosta) tai keskeyttää (muutos nopeus), jotta ei törmätä vastakkaiseen seinään.

havaintoja vastaavia tapahtumia johti fyysisen tieteen opiskelun syyt nopeuden muuttamiseen elinten tai muodonmuutos.

perusteet dynamiikka

Vastaa monivuotinen kysymykseen, miksi fyysisen kehon liikkuu millään tavalla tai levossa, puhuja kehotti.

pitävät loput.Perustuu käsitettä suhteellisuudesta liikkeen, voimme päätellä, että ei voi olla täysin liikkumatta elimissä.Mikä tahansa esine on paikallaan suhteessa yksi viittaus kappale liikkuu suhteessa muihin.Esimerkiksi kirja makaa pöydällä on paikallaan suhteessa pöytään, mutta jos ajatellaan kantaansa suhteessa kulkee henkilö, niin on luonnollista tehdä kirja liikkuu.

Siksi liikelait elinten katettu inertiatietojärjestelmät.Mikä se on?

kutsutaan inertiaviiteyksikkö järjestelmä, jossa keho on levossa tai suorittavat yhdenmukaisen ja suoraviivaisen liikkeen puuttuessa altistuminen muita aiheita tai esineitä.

Yllä olevassa esimerkissä, viitekehyksen liittyvän taulukon voidaan kutsua inertiaalinen.Mies tasaisessa liikkeessä suorassa linjassa, voi toimia viitteenä elin ISO.Jos hänen liike nopeutuu, kytke se inertiaalinen CO mahdotonta.

Itse asiassa, tällainen järjestelmä voidaan korreloida elinten jäykästi kiinnitetty Maan pinnalla.Kuitenkin, planeetta ei voi itse toimia vertailuelimenä ISO yhdenmukaisesti pyörii oman akselinsa ympäri.Elinten pinnalla on keskihakuinen kiihtyvyys.

Mikä on inertia?

ilmiö inertia liittyy suoraan ISO.Ajattele mitä tapahtuu, kun liikkuva auto pysähtyy äkillisesti?Matkustajat ovat vaarassa, koska jatkavat liikettä.Lopeta se mahtuu edessä turvavyön.Tämä prosessi selittää inertia matkustaja.Onko tämä totta?

Inertia - ilmiö, jonka odotetaan ylläpitää vakionopeudella elimen puuttuessa altistuminen muille elimille.Matkustaja on istuimen alle tai paikkaa.Inertia ilmiö ei ole havaittu.

selitys piilee ominaisuuksia kehon, ja hänen mukaansa, heti muuttaa nopeutta objekti ei ole mahdollista.Se - inertia.Esimerkiksi inertia elohopean lämpömittari voit jättää baari jos olemme vanhoja ravistaa lämpömittari.

toimenpide kutsutaan painoindeksi inertia.Vuorovaikutus muuttuu nopeammin kuin nopeus elinten vähemmän painoa.Auton törmäys betoniseinä Lopullisessa kulkee lähes jälkiä jättämättä.Auto on usein tapahtuu peruuttamattomia muutoksia: nopeuden muuttamiseen, on merkittävää vääristymistä.Osoittautuu, että inertia betoniseinään on paljon suurempi kuin inertia auton.

mahdollista luonteeltaan tavata ilmiö inertia?Sairaus, jossa keho ei suhdetta muihin elimiin - Deep Space, jossa avaruusalus liikkuu moottori sammutettuna.Mutta tässäkin tapauksessa esittää painovoiman hetki.

perusmäärät

tutkimuksen dynamiikkaa pilotissa on mukana tason kokemusta mittauksia fyysisten määriä.Mielenkiintoisin ovat:

  • kiihtyvyys mittana nopeuden muutoksen nopeus elinten;kirjaimella mitattuna m / s2;
  • paino mittana inertia;Se tarkoittaa kirjain m, mitattuna kg;
  • voima mittana keskinäisen toiminnan elimet;usein merkitty kirjaimella F, mitattuna N (newtonia).

suhde näiden muuttujien esitetään kolme säännönmukaisuuksia johdettu suurin Englanti fyysikko.Newtonin lait on suunniteltu selittää monimutkaisuutta tutkimalla eri elinten.Sekä prosessit hallita niitä.Tämä on käsite "kiihdytys", "voima", "paino" Newtonin lait liittyvät matemaattisia suhteita.Yritetään ymmärtää, mitä se tarkoittaa.

Toiminta Vain yksi voima - poikkeuksellinen ilmiö.Esimerkiksi keinotekoinen satelliitti kiertävät Maata, vaikuttavat vain painovoiman.

Saatu

useita voimat voidaan korvata yhdellä voima.

geometrinen summa voimat elin, jota kutsutaan tuloksena.

Puhumme geometrinen summa, koska voima - vektorisuure, joka ei riipu pelkästään pisteen sovellus, mutta myös suunnasta toimintaa.

Jos esimerkiksi haluat siirtää melko massiivinen vaatekaappi, voit kutsua ystäviäsi.Yhdessä haluttu tulos saavutetaan.Mutta voit kutsua vain hyvin vahva mies.Hänen voima on yhtä suuri kuin toiminnan kaikkien ystäviä.Voima sankari voidaan kutsua tuloksena.

mekaniikan peruslait muotoillaan perusteella käsitteen "tuloksena".

lakia inertia

alkaa tutkia lakien Newton kanssa yleisin ilmiö.Ensimmäinen laki kutsutaan yleisesti lakia inertia, koska se vahvistetaan syyt tasaisessa liikkeessä tai pysähdyksissä elimissä.

kappale liikkuu tasaisesti suorassa linjassa tai levossa, jos hän ei kanna voima tai vaikutus tämän offset.

voidaan väittää, että tässä tapauksessa tuloksena on nolla.Sellaisessa kunnossa on, esimerkiksi liikkuvan ajoneuvon vakionopeudella suoralla tieosuudella.Painovoimaa kompensoidaan reaktiovoiman laakeri, ja työntövoima moottorin modulo sama voima vastus liikkeen.

kattokruunu kattoon lepää, koska painovoimaa tasapainottaa jännitystä sen kalusteet.

voidaan kompensoida vain ne voimat, jotka on kiinnitetty samaan runkoon.

Newtonin toinen laki

Tule.Syyt muutoksen nopeus elinten, ottaen Newtonin toinen laki.Mitä hän sanoi?

tuloksena voimat elin, määritellään tuotteen massan kehon hankittavista voimat kiihtyvyyden.

2 Newtonin (kaava: F = ma), valitettavasti, ei luoda syy-seuraus-suhde peruskäsitteet kinematiikan ja dynamiikan.Se ei voi osoittaa tarkasti, mikä on syy kiihtyvyys elinten.

muotoilla muuten: kiihtyvyys saatu elin on suoraan verrannollinen tuloksena voima ja kääntäen verrannollinen painoon.

Näin ollen voidaan todeta, että muutos nopeus on vain riippuen voima siihen, ja kehon painoa.

2 Newtonin, kaava, joka voi olla: = F / m, vektori pidetään perusoikeuksia, koska sen avulla voit luoda yhteys oksat fysiikan.Täällä, - kiihdytysvektorin kehon, F - resultanttivoima, m - paino.

nopeutettu liike auton on mahdollista, jos moottori työntövoima on suurempi kuin voima, vastustuskyvyn liikkeen.Yhä pito ja kiihtyvyys kasvaa.Ajoneuvot on varustettu raskaiden moottoreiden, koska niiden massa on paljon suurempi kuin massa henkilöauton.

auto, on suunniteltu nopea kilpailuista helpotetaan niin, että ne vahvistivat välttämättömään osat ja moottorin teho on kasvanut siinä määrin kuin mahdollista.Yksi tärkeimpiä ominaisuuksia urheiluauto kiihtyvyys aikaa 100 km / h.Pienempi väli, sitä parempi ominaisuudet auton nopeuden.

laki vuorovaikutusta

Newtonin lait, jotka perustuvat luonnonvoimat, väittävät, että kaikki vuorovaikutus on mukana pari voimia.Jos pallo roikkuu lanka, se tuntuu sen vaikutus.Tätä keskustelua on myös venyttää toiminta pallo.

Ends Newtonin lait muotoiluun Kolmas sääntö.Lyhyesti sanottuna se on: toiminta vastaa reaktio.Mitä tämä tarkoittaa?

voimansa elinten kohdistavat toisiinsa ovat yhtä suuret ja vastakkaiseen suuntaan suunnattu pitkin juovan keskustat elimissä.On mielenkiintoista, että ne ei voi kutsua kompensoitu koska ne toimivat eri elimissä.

Lakien soveltaminen

kuuluisa ongelma "hevonen ja kärryillä" voi stump.Hevonen valjastettiin koriin mainittu, siirtää sen päällä.Mukaan Newtonin kolmas laki, kahden objektin toimia keskenään yhtä voimien yksikkö, mutta käytännössä, hevonen voi liikkua koriin joka ei sovi perusteella lakeja.

päätös annetaan, koska tämä järjestelmä elinten ei ole suljettu.Tie on sen vaikutus sekä elimissä.Vahvuus kitka hevosen kavion, ylittää arvon kitkapyöriä liikkuvan ostoskoriin.Tällä hetkellä liike alkaa yritä siirtää ostoskoriin.Jos tilanne muuttuu, hevonen missään olosuhteissa se ei liiku niiden paikkaa.Sen sorkat olisi liukua tiellä, ja liikenne ei.

Lapsena liikkuvan toisiaan kelkka, voisi kohdata tällainen esimerkki.Jos istut kelkka, kaksi tai kolme lasta, toimia yksi ei riitä siirtää niitä.

laskussa elinten maahan, selittyy Aristoteles ("Jokainen elimistö tietää sen paikka") voidaan kumota perusteella edellä.Kohde liikkuu maahan vaikutuksen alaisena sama voima kuin maapallon hänelle.Vertaamalla niiden parametrit (massa Maan on paljon suurempi kuin se massa kehon), mukaisesti Newtonin toinen laki, väitti, että kiihtyvyys kohteen niin monta kertaa enemmän kuin kiihtyvyys Maan.Olemme nähneet sen muuttua määrä elin, maapallo ei liiku kiertoradalla.

rajat sovellettavuutta

Moderni fysiikka ei kiistä lakeja Newton, vaan ainoastaan ​​asettaa rajat niiden soveltamisen.Ennen alussa XX vuosisadan fysiikan epäilemättä nämä lait selittää kaikkia luonnonilmiöitä.

1, 2, 3 Newtonin täysin paljastaa syitä käyttäytymistä makroskooppinen elimissä.Esineiden liike pienin nopeus kuvaavat täysin nämä postulates.

Yritetään selittää heille perusteella liikkeen elinten nopeuksilla lähes valon nopeudella, on tuomittu epäonnistumaan.Kokonaismuutos ominaisuuksien tilaa ja aikaa näillä nopeuksilla ei salli käyttää Newtonin dynamiikkaa.Lisäksi lait ovat muuttumassa näkemyksensä ei-inertiaalinen CO.Niiden käyttöä otetaan käyttöön käsite inertia.

Selitä liike taivaankappaleiden säännöt niiden sijainti ja vuorovaikutus voi Newtonin lait.Painovoimalakia otetaan käyttöön tätä tarkoitusta varten.Nähdä tuloksen vetovoima pienkappaleita on mahdotonta, koska valta on niukka.

keskinäinen vetovoima

tiedossa legenda, jonka mukaan herra Newton, joka istui puutarhassa ja katsella omena syksyllä, kävi loistava idea: selittää liikkeen esineiden lähellä maan pintaa ja liikkuminen taivaankappaleiden pohjalta keskinäisen vetovoima.Se ei ole niin kaukana totuudesta.Huomautukset ja tarkka laskeminen koskee paitsi syksyllä omenat, mutta myös siirtää kuu.Lait tämän liikkeen johtaa päätelmään, että vetovoima kasvaa massat vuorovaikutuksessa elinten ja laskee etäisyyden kasvaessa niiden välillä.

Vedoten toisen ja kolmannen lakien Newtonin yleinen painovoima on todennut seuraavaa: kaikki elimet maailmankaikkeuden vetävät toisiaan puoleensa voimalla suunnattu pitkin juovan keskusten elinten verrannollinen massa elinten ja kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön keskustojen välinen elimissä.

matemaattinen: F = GMM / r2, jossa F - painovoimaa, M, m - massojen vuorovaikutuksessa elinten, r - niiden välisen etäisyyden.Suhdelukua (G = 6,62 x 10-11 nm 2 / kg 2) on nimeltään gravitaatiovakio.

fysikaalinen merkitys: tämä vakio yhtä suuri vetovoima kahden elinten massojen 1 kg 1 m etäisyydellä. On selvää, että pieni painoindeksi voima on niin merkityksetön, että se voidaan jättää huomiotta.Varten planeettoja, tähtiä, galakseja, vetovoima on niin suuri, että täysin määrittelee niiden liikkumista.

Tämä Newtonin vetovoima todetaan, että sinun täytyy suorittaa polttoaineen raketteja, joka voi luoda jet työntövoima voittaa vaikutus maapallon.Nopeus välttämätöntä, että tämä - paeta nopeus 8 km / s.

Nykytekniikka mahdollistaa valmistuksen raketteja käynnistää miehittämättömän asema kuin satelliitteja auringon muut planeetat tutkia niitä.Nopeus, kehitti tällaisen laitteen - Pakonopeus vastaa 11 km / s.

algoritmi lakien

Ongelmanratkaisu dynamiikka noudattaa tiettyä peräkkäiset toimenpiteet:

  • analysoida ongelmaa, tunnistaa tietojen tyypin liikkeen.
  • Run piirustus, jossa kaikki voimat kehon ja suunnan kiihtyvyyden (jos saatavilla).Valitse koordinaatistossa.
  • Kirjoita ensimmäisen tai toisen lakeja, riippuen saatavuudesta kiihtyvyys rungon, vektorimuodossa.Harkitse kaikki voimat (resultanttivoima, Newtonin lait: ensimmäinen, jos nopeus elimistö ei muutu, toinen jos on kiihtyvyys).
  • yhtälö kirjoitettu ennusteita valitun akselia.
  • Jos tuloksena yhtälöryhmä ei riitä, kirjoittaa eri: määrittäminen voimat, kinematiikka yhtälöitä, ja niin edelleen. N.
  • Ratkaise yhtälöt tuntemattoman määrän.
  • Run tarkistaa mitat määrittää oikeellisuutta kaava.
  • Laske.

Yleensä nämä toimet riittää ratkaisemaan ongelman mitään standardia.