Hukum Newton.

click fraud protection

Penelitian

dari fenomena alam atas dasar percobaan hanya mungkin di bawah kondisi ketaatan semua tahapan: observasi, hipotesis, percobaan, teori.Pemantauan akan mengidentifikasi dan membandingkan fakta, hipotesis memungkinkan untuk memberi mereka penjelasan ilmiah rinci, memerlukan konfirmasi eksperimental.Melaksanakan pengamatan gerak tubuh menyebabkan suatu kesimpulan menarik: perubahan dalam kecepatan tubuh hanya mungkin oleh aksi tubuh lain.

Misalnya, jika Anda cepat menjalankan menaiki tangga, Anda hanya perlu mengubah untuk ambil pagar (perubahan arah) atau jeda (perubahan kecepatan), agar tidak lari ke dinding seberang.

pengamatan kejadian serupa menyebabkan penciptaan dari ilmu fisika mempelajari alasan untuk mengubah kecepatan tubuh atau deformasi.

Dasar

dinamika

Menanggapi pertanyaan abadi mengapa tubuh fisik bergerak dengan cara apapun atau saat istirahat, pembicara dipanggil.

mempertimbangkan sisanya.Berdasarkan konsep relativitas gerak, kita dapat menyimpulkan bahwa tidak mungkin tubuh benar-benar bergerak.Setiap objek yang stasioner relatif terhadap satu tubuh referensi bergerak relatif terhadap lainnya.Misalnya, buku yang tergeletak di meja stasioner relatif terhadap meja, tetapi jika Anda mempertimbangkan posisinya sehubungan dengan orang yang lewat, maka adalah wajar untuk menyimpulkan buku bergerak.

Oleh karena itu, hukum gerak tubuh yang tercakup dalam sistem acuan inersia.Apa itu?

disebut sistem referensi Inertial di mana tubuh sedang beristirahat atau melakukan seragam dan gerak lurus dengan tidak adanya paparan subjek atau objek lain.

Dalam contoh di atas, kerangka acuan yang terkait dengan meja bisa disebut inersia.Seorang pria dalam gerak seragam dalam garis lurus, dapat berfungsi sebagai badan referensi ISO.Jika gerak nya akan dipercepat, kemudian hubungkan CO inersia mungkin.

Bahkan, sistem tersebut dapat dikorelasikan dengan tubuh kaku tetap ke permukaan bumi.Namun, planet itu sendiri tidak dapat berfungsi sebagai badan acuan ISO sebagai seragam berputar sekitar porosnya sendiri.Mayat di permukaan memiliki percepatan sentripetal.

Apa inersia?

fenomena inersia secara langsung berhubungan dengan ISO.Pikirkan apa yang terjadi ketika mobil yang bergerak berhenti tiba-tiba?Penumpang beresiko, karena terus gerakan mereka.Hentikan dapat kursi di depan sabuk pengaman.Proses ini menjelaskan inersia dari penumpang.Apakah ini benar?

Inersia - sebuah fenomena yang diharapkan untuk mempertahankan kecepatan konstan tubuh tanpa adanya paparan tubuh lainnya.Penumpang adalah di bawah kursi atau kursi.Inersia fenomena tidak diamati.Penjelasan

terletak pada sifat dari tubuh, dan, menurut dia, langsung mengubah kecepatan sebuah benda tidak mungkin.Hal - inersia.Misalnya, inersia dari merkuri dalam termometer memungkinkan Anda untuk menghilangkan bar jika kita tua goyang termometer.

ukuran tubuh yang disebut inersia massa.Interaksi berubah lebih cepat dari kecepatan tubuh dengan berat badan kurang.Tabrakan mobil dengan dinding beton untuk final berjalan hampir tanpa jejak.Mobil ini sering mengalami perubahan ireversibel: mengubah kecepatan, ada distorsi signifikan.Ternyata bahwa inersia dari dinding beton jauh lebih tinggi dari inersia dari mobil.

mungkin di alam untuk bertemu dengan fenomena inersia?Sebuah kondisi di mana tubuh ada hubungan dengan badan-badan lainnya - ruang dalam, di mana pesawat ruang angkasa bergerak dengan mesin off.Tetapi bahkan dalam kasus ini hadir saat gravitasi.

Dasar penelitian jumlah

dari dinamika pilot melibatkan tingkat pengalaman dengan pengukuran kuantitas fisik.Yang paling menarik adalah:

  • percepatan sebagai ukuran kecepatan perubahan dalam kecepatan tubuh;ditunjuk oleh huruf a, diukur dalam m / s2;Berat
  • sebagai ukuran inersia;Ini menunjukkan surat m, diukur dalam kg;
  • kekuatan sebagai ukuran tindakan saling tubuh;sering dilambangkan dengan huruf F, diukur dalam N (newton).Hubungan

dari variabel-variabel ini diatur dalam tiga keteraturan berasal fisikawan Inggris terbesar.Hukum Newton dirancang untuk menjelaskan kompleksitas interaksi antara tubuh yang berbeda.Serta proses untuk mengelola mereka.Itulah konsep "percepatan", "kekuasaan", "berat" hukum Newton terkait hubungan matematika.Mari kita mencoba untuk memahami apa artinya.

Action Hanya satu kekuatan - fenomena yang luar biasa.Sebagai contoh, satelit buatan yang mengorbit bumi, dipengaruhi hanya oleh gravitasi.

dihasilkan

beberapa pasukan dapat digantikan oleh kekuatan tunggal.

geometris jumlah gaya yang bekerja pada tubuh, yang disebut resultan.

Kita berbicara tentang geometri sum, karena gaya - besaran vektor, yang tidak hanya tergantung pada titik aplikasi, tetapi juga pada arah tindakan.

Misalnya, jika Anda perlu untuk memindahkan lemari cukup besar, Anda dapat mengundang teman Anda.Bersama-sama, hasil yang diinginkan tercapai.Tapi Anda dapat mengundang hanya orang yang sangat kuat.Pasukannya sama dengan aksi semua teman-teman.Gaya yang diterapkan pahlawan dapat disebut resultan.Hukum

gerak Newton dirumuskan atas dasar konsep "yang dihasilkan".Hukum

inersia

mulai mempelajari hukum Newton dengan fenomena yang paling sering.Hukum pertama yang biasa disebut hukum inersia, karena menetapkan penyebab gerak seragam atau badan macet.

tubuh bergerak seragam dalam garis lurus atau saat istirahat, jika ia tidak membawa kekuatan atau pengaruh ini diimbangi.

bisa dikatakan bahwa dalam kasus ini, yang dihasilkan adalah nol.Dalam kondisi seperti itu, misalnya, kendaraan yang bergerak pada kecepatan konstan pada jalan lurus.Gaya gravitasi dikompensasi oleh bantalan gaya reaksi, dan tekanan dari Modulo mesin sama dengan kekuatan perlawanan terhadap gerakan.

lampu di langit-langit terletak, sebagai kekuatan gravitasi seimbang dengan ketegangan perlengkapan nya.

dapat dikompensasi hanya kekuatan-kekuatan yang melekat pada tubuh yang sama.Hukum kedua

Newton

Ayo.Penyebab perubahan dalam kecepatan tubuh, mengingat hukum kedua Newton.Apa yang dia katakan?

pasukan resultan yang bekerja pada tubuh, didefinisikan sebagai produk dari massa tubuh yang akan diperoleh oleh pasukan percepatan.

2 hukum Newton (rumus: F = ma), sayangnya, tidak membangun hubungan sebab-akibat antara konsep dasar kinematika dan dinamika.Tidak dapat menunjukkan dengan presisi, yang merupakan penyebab percepatan tubuh.

merumuskan sebaliknya: percepatan yang diperoleh tubuh berbanding lurus dengan gaya resultan dan berbanding terbalik dengan berat badan.

demikian, dapat ditetapkan bahwa perubahan kecepatan hanya tergantung pada kekuatan yang diterapkan dalamnya, dan berat badan.Hukum

2 Newton, rumus yang mungkin: a = F / m, dalam vektor dianggap fundamental, karena memungkinkan Anda untuk membangun hubungan antara cabang-cabang fisika.Di sini, - vektor percepatan tubuh, F - gaya resultan, m - berat badan.

dipercepat gerakan mobil adalah mungkin jika mesin dorong yang lebih besar dari kekuatan perlawanan terhadap gerakan.Dengan meningkatkan traksi dan akselerasi meningkat.Truk dilengkapi dengan mesin-tugas berat, karena massa mereka jauh lebih besar dari massa mobil penumpang.

mobil, yang dirancang untuk balapan kecepatan tinggi difasilitasi agar mereka tetap bagian minimum yang diperlukan dan tenaga mesin meningkat sejauh mungkin.Salah satu karakteristik yang paling penting dari sebuah mobil sport percepatan waktu untuk 100 km / jam.Semakin kecil interval, semakin baik sifat-sifat kecepatan mobil.Hukum interaksi hukum

Newton, berdasarkan kekuatan alam, berpendapat bahwa interaksi setiap disertai dengan beberapa pasukan.Jika bola tergantung di thread, rasanya efeknya.Thread ini juga membentang oleh aksi bola.

Berakhir hukum formulasi Newton aturan ketiga.Singkatnya itu adalah: tindakan sama reaksi.Apa artinya ini?Pasukan

dengan yang tubuh mengerahkan satu sama lain sama besarnya dan berlawanan arah diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan pusat-pusat tubuh.Sangat menarik bahwa mereka tidak bisa disebut kompensasi karena mereka bertindak pada tubuh yang berbeda.

Penerapan hukum

masalah terkenal "kuda dan kereta" dapat tunggul.Sebuah kuda dimanfaatkan untuk gerobak disebutkan, bergeser dari tempat.Menurut hukum ketiga Newton, dua benda bertindak atas satu sama lain dengan sama unit pasukan, tetapi dalam prakteknya, kuda dapat memindahkan gerobak yang tidak sesuai dengan dasar hukum.Keputusan

akan, mengingat bahwa sistem ini tubuh tidak tertutup.Jalan memiliki efek pada kedua badan.Kekuatan gesekan yang bekerja pada kuku kuda, melebihi nilai roda gesekan bergulir keranjang.Untuk gerakan saat dimulai dengan upaya untuk memindahkan gerobak.Jika situasi berubah, kuda dalam keadaan apapun tidak akan bergerak dari tempat duduk mereka.Kuku yang akan tergelincir di jalan, dan lalu lintas tidak akan.

Sebagai seorang anak, bergulir satu sama lain pada kereta luncur, orang bisa menemukan dalam contoh tersebut.Jika Anda duduk di kereta luncur, dua atau tiga anak, upaya satu tidak cukup untuk memindahkan mereka.

jatuh tubuh di tanah, dijelaskan oleh Aristoteles ("Setiap tubuh tahu tempatnya") dapat dibantah atas dasar hal tersebut di atas.Subjek bergerak ke tanah di bawah pengaruh kekuatan yang sama seperti bumi baginya.Dengan membandingkan parameter mereka (massa Bumi jauh lebih besar dari massa tubuh), sesuai dengan hukum kedua Newton, berpendapat bahwa percepatan suatu benda sebanyak lebih dari percepatan bumi.Kita telah melihat itu berubah di tingkat tubuh, Bumi tidak bergerak dari orbit.

batas penerapan

fisika modern tidak menyangkal hukum Newton, tetapi hanya menetapkan batas penerapannya.Sebelum awal abad XX fisika tidak diragukan lagi bahwa hukum-hukum ini menjelaskan semua fenomena alam.

1, 2, 3 hukum Newton sepenuhnya mengungkapkan alasan untuk perilaku tubuh makroskopik.Pergerakan benda-benda dengan kecepatan ringan sepenuhnya menggambarkan postulat tersebut.

Mencoba untuk menjelaskan kepada mereka dasar gerakan tubuh dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, akan gagal.Perubahan total dalam sifat-sifat ruang dan waktu pada kecepatan ini tidak memungkinkan penggunaan dinamika Newton.Selain itu, undang-undang berubah pandangan mereka di CO non-inersia.Untuk mereka gunakan memperkenalkan konsep inersia.

Jelaskan gerak benda langit, aturan untuk lokasi dan interaksi dapat hukum Newton mereka.Hukum gravitasi diperkenalkan untuk tujuan ini.Untuk melihat hasil dari tarik tubuh kecil tidak mungkin, karena daya yang minim.

saling tarik

legenda dikenal sesuai dengan yang Mr Newton, yang duduk di taman dan menonton jatuhnya apel, mengunjungi ide cemerlang: untuk menjelaskan gerakan benda-benda di dekat permukaan bumi dan gerakan benda langit atas dasar saling tarik.Ini tidak begitu jauh dari kebenaran.Pengamatan dan perhitungan akurat yang bersangkutan tidak hanya jatuhnya apel, tetapi juga bergerak bulan.Hukum gerakan ini mengarah pada kesimpulan bahwa kekuatan tarik meningkat dengan massa tubuh berinteraksi dan menurun dengan meningkatnya jarak antara mereka.

Mengandalkan hukum kedua dan ketiga hukum Newton tentang gravitasi universal dinyatakan sebagai berikut: semua badan di alam semesta menarik satu sama lain dengan kekuatan diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan pusat-pusat tubuh, sebanding dengan massa tubuh dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat dari tubuh.

matematika notasi: F = GMM / r2, di mana F - gaya gravitasi, M, m - massa tubuh berinteraksi, r - jarak antara mereka.Proporsionalitas faktor (G = 6.62 x 10-11 nm 2 / kg 2) disebut konstanta gravitasi.

arti fisik: ini konstan sama dengan gaya tarik-menarik antara dua benda dari massa 1 kg pada jarak 1 m Jelas bahwa kekuatan massa tubuh kecil begitu signifikan bahwa hal itu dapat diabaikan..Untuk planet, bintang, galaksi, gaya tarik-menarik adalah begitu besar sehingga benar-benar mendefinisikan gerakan mereka.

Itu hukum Newton tentang tarik negara yang Anda butuhkan untuk menjalankan roket bahan bakar yang dapat membuat jet dorong untuk mengatasi pengaruh Bumi.Kecepatan yang diperlukan untuk ini - kecepatan melarikan diri dari 8 km / s.

Teknologi modern memungkinkan pembuatan roket untuk meluncurkan stasiun tak berawak sebagai satelit dari matahari ke planet lain untuk mengeksplorasi mereka.Kecepatan, mengembangkan alat tersebut - kecepatan melarikan diri sama dengan 11 km / s.Algoritma

hukum

Pemecahan masalah dinamika mematuhi urutan tertentu tindakan:

  • Untuk menganalisis masalah, mengidentifikasi jenis data gerak.
  • Run menggambar menampilkan semua gaya yang bekerja pada tubuh dan arah percepatan (jika tersedia).Pilih sistem koordinat.
  • Menulis hukum pertama atau kedua, tergantung pada ketersediaan percepatan tubuh, dalam bentuk vektor.Pertimbangkan semua kekuatan (gaya resultan, hukum Newton: pertama, jika kecepatan tubuh tidak berubah, yang kedua jika ada percepatan).Persamaan
  • ditulis dalam proyeksi pada sumbu yang dipilih.
  • Jika sistem yang dihasilkan dari persamaan tidak cukup, untuk menulis yang berbeda:. Penentuan kekuatan, persamaan kinematika, dan sebagainya N.
  • Memecahkan sistem persamaan untuk jumlah yang tidak diketahui.
  • Run memeriksa dimensi untuk menentukan kebenaran rumus.
  • Hitung.

Biasanya tindakan ini sudah cukup untuk memecahkan masalah standar apapun.