studie van natuurverschijnselen op basis van het experiment is alleen mogelijk onder voorwaarde van inachtneming van alle fasen: observatie, hypothese, experiment, theorie.Monitoring identificeert de feiten vergelijken de hypothese maakt het mogelijk om ze een gedetailleerde wetenschappelijke verklaring, vereist experimenteel bevestigd.Het uitvoeren van waarneming van de beweging van de organen tot een interessante conclusie: de verandering in snelheid van het lichaam is alleen mogelijk door de werking van een ander lichaam.
Bijvoorbeeld, als je snel lopen de trap op, je hoeft alleen maar te richten op de reling (verandering van richting) te pakken of te pauzeren (de verandering van de snelheid), om niet te lopen in de tegenoverliggende muur.
observaties van soortgelijke gebeurtenissen geleid tot de oprichting van de natuurwetenschap het bestuderen van de redenen voor het veranderen van de snelheid van de lichamen of vervorming.
Basics dynamiek
Reageer op de eeuwige vraag waarom het fysieke lichaam beweegt op welke wijze of in rust, de spreker opgeroepen.
overwegen de rest.Gebaseerd op het concept van de relativiteit van beweging, kunnen we concluderen dat er sprake kan zijn absoluut bewegingloze lichamen.Elk object stationair ten opzichte van een referentie-orgaan beweegt ten opzichte van de andere.Bijvoorbeeld, het boek op de tafel stilstaat ten opzichte van de tafel, maar als je standpunt overwegen ten opzichte van de passerende personen, dan is het natuurlijk om het boek te sluiten beweegt.
Daarom zijn de wetten van de beweging van de lichamen die in de traagheidsreferentiesystemen.Wat is het?
genoemd Inertial referentiesysteem waarin het lichaam in rust of uitvoeren uniforme en rechtlijnige beweging in de afwezigheid van blootstelling aan andere personen of voorwerpen.
In het bovenstaande voorbeeld, het referentiekader gekoppeld aan de tabel kan worden inertiale genoemd.Een man in uniform beweging in een rechte lijn, kan dienen als een referentie-instantie van ISO.Als zijn motie zal worden versneld, dan sluit het inertie CO onmogelijk.
In feite kan een dergelijk systeem worden gecorreleerd met de lichamen vast op het oppervlak van de aarde.Echter, de planeet zelf niet dienen als een referentie-instantie voor ISO zo gelijkmatig te draaien om zijn eigen as.De instellingen op het glasoppervlak een centripetale versnelling.
Wat is traagheid?
fenomeen van inertie is direct gerelateerd aan de ISO.Denk aan wat er gebeurt als een rijdende auto stopt abrupt?Passagiers in gevaar, zo zetten hun beweging.Stoppen met plaats voor een veiligheidsgordel.Deze werkwijze verklaart de traagheid van de passagier.Is dit waar?
Inertia - een fenomeen dat naar verwachting een constante snelheid van een lichaam in afwezigheid van blootstelling aan andere organen te handhaven.De passagier is onder de stoel of stoelen.Inertie fenomeen is niet waargenomen.
verklaring ligt in de eigenschappen van het lichaam, en volgens hem direct te veranderen van de snelheid van een voorwerp niet mogelijk.It - inertie.Bijvoorbeeld, de traagheid van het kwik in de thermometer kunt u de bar weg te laten als we oud schud de thermometer.
een maatregel genaamd body massatraagheid.De interactie is sneller dan de snelheid van de lichamen veranderen met minder gewicht.Auto botsing met een betonnen muur voor de finale loopt bijna zonder een spoor achter.De auto is vaak onomkeerbare veranderingen ondergaat: het veranderen van de snelheid, is er een aanzienlijke verstoring.Het blijkt dat de inertie van de betonnen wand is veel hoger dan de inertie van de wagen.
mogelijk in de natuur voor een ontmoeting met het fenomeen van inertie?Een aandoening waarbij het lichaam is geen relatie met andere instanties - diep in de ruimte, waar het ruimtevaartuig beweegt met de motor uit.Maar zelfs in dit geval presenteren zwaartekracht ogenblik.
Basishoeveelheden
studie van de dynamiek van de pilot betreft een niveau van ervaring met metingen van fysische grootheden.De meest interessante zijn:
- versnelling als een maat voor de snelheid van verandering in de snelheid van de organen;door de letter a, gemeten in m / s2 aangewezen;
- gewicht als een maatregel van inertie;Het duidt de letter m, gemeten in kg;
- kracht als een maatstaf voor de onderlinge werking van de organen;vaak aangeduid met de letter F, gemeten in N (Newton).
relatie van deze variabelen wordt uitgevoerd in drie regelmatigheden vastgesteld afgeleid van de grootste Engels natuurkundige.Wetten van Newton zijn bedoeld om de complexiteit van de interactie tussen verschillende organen leggen.Naast de werkwijzen om ze te beheren.Dat is het concept van de "versnelling", "macht", "gewicht" de wetten van Newton bijbehorende wiskundige relaties.Laten we proberen te begrijpen wat het betekent.
Actie slechts één kracht - een uitzonderlijk fenomeen.Bijvoorbeeld, de kunstmatige satelliet rond de aarde draaien, wordt alleen beïnvloed door zwaartekracht.
resulterende
verschillende krachten kunnen worden vervangen door één enkele kracht.
geometrische som van de krachten op het lichaam, genaamd verkregen.
We hebben het over de geometrische som, aangezien de kracht - een vector hoeveelheid daarvan hangt niet alleen af van de bijzondere toepassing, maar ook van de werkingsrichting.
Bijvoorbeeld, als je nodig hebt om heel grote kast bewegen, kun je je vrienden uitnodigen.Samen wordt het gewenste resultaat bereikt.Maar u kunt alleen een zeer sterke man uit te nodigen.Zijn werking is gelijk aan de werking van de vrienden.De uitgeoefende kracht held kan daaruit worden genoemd.
Wetten van Newton zijn geformuleerd op basis van het concept van de "resulterende".
wet van de traagheid
beginnen met de wetten van Newton te studeren met de meest voorkomende fenomeen.De eerste wet is gewoonlijk de wet van de traagheid, omdat het voorziet in de oorzaken van de uniforme beweging of stilstand lichamen.
lichaam beweegt gelijkmatig in een rechte lijn of in rust, als hij het niet dragen van de kracht of effect van deze te compenseren.
kan worden gesteld dat in dit geval, de resulterende nul.In een dergelijke toestand is, bijvoorbeeld een bewegend voertuig met een constante snelheid op een rechte stuk weg.De zwaartekracht wordt gecompenseerd door de reactiekracht lager, en de stuwkracht van de motor modulo gelijk aan de kracht van de weerstand tegen de beweging.
luchter aan het plafond rust, de zwaartekracht wordt gecompenseerd door de spanning van de inrichting.
gecompenseerd worden alleen die krachten die aan hetzelfde lichaam.
tweede wet van Newton
Kom op.De oorzaken van de verandering in de snelheid van lichamen, overweegt tweede wet van Newton.Wat zegt hij?
resulterende krachten op het lichaam wordt gedefinieerd als het product van de massa van het lichaam wordt verkregen door de krachten van de versnelling.
2 wet van Newton (formule: F = ma), helaas, niet een oorzaak-en-gevolg relatie tussen de basisconcepten van de kinematica en dynamica vast te stellen.Het kan niet nauwkeurig aangeven, dat een oorzaak van de versnelling van organen.
anders geformuleerd: de versnelling verkregen lichaam is recht evenredig met de resulterende kracht en omgekeerd evenredig met het lichaamsgewicht.
Derhalve kan worden vastgesteld dat de verandering in snelheid alleen afhankelijk van de daarop uitgeoefende kracht en het lichaamsgewicht.A = F / m, in een vector fundamenteel wordt beschouwd, omdat het stelt u in staat om een verband tussen de takken van de natuurkunde te vestigen:
2 de wet van Newton, de formule die kan zijn.Hier, een - de versnelling vector van het lichaam, F - krachtresultante, m - gewicht.
versnelde beweging van de wagen mogelijk wanneer de motor groter is dan de kracht van de weerstand tegen beweging stuwkracht.Met de tractie en acceleratie toeneemt.Vrachtwagens zijn uitgerust met een zware motor, omdat hun massa veel groter is dan de massa van een personenauto.
auto, ontworpen voor high-speed races worden gefaciliteerd, zodat zij vast de minimale benodigde onderdelen en motorvermogen wordt verhoogd om de mate van het mogelijke.Een van de belangrijkste kenmerken van een sportwagen acceleratie tot 100 km / h.Hoe kleiner het interval, des te beter de eigenschappen van de snelheid van de wagen.
interactie wet
de wetten van Newton, gebaseerd op de krachten van de natuur, beweren dat elke interactie wordt vergezeld door een paar van krachten.Als de bal wordt opknoping op een draad, voelt het effect ervan.Deze draad wordt ook gestrekt door de werking van de bal.
m Newton formulering van de derde regel.Kortom het is: actie = reactie.Wat betekent dit?
krachten waarmee lichamen op elkaar uitoefenen zijn gelijk in magnitude en tegengesteld in richting gericht langs de lijn die de middelpunten van de organen.Het is interessant dat ze niet gecompenseerd kunnen worden genoemd omdat zij optreden in verschillende organen.
Toepassing van wetten
bekende probleem van de "paard en wagen" kan stomp.Een paard ingezet om een vermelde kar, verschuift het van de plek.Volgens de derde wet van Newton, de twee objecten inwerken op elkaar met gelijke krachten eenheid, maar in de praktijk, kan het paard een wagen die niet passen in de basis van de wetten te verplaatsen.
besluit zal worden, gezien het feit dat dit systeem van lichamen is niet gesloten.De weg heeft een effect op zowel lichaam.De sterkte van de wrijving die op de hoef van het paard, overschrijdt de waarde van de wrijvingswielen rolling cart.Momenteel beweging begint met een poging om de wagen te bewegen.Als de situatie verandert, het paard onder alle omstandigheden zal niet bewegen van hun stoel.Zijn hoeven zouden glijden op de weg en het verkeer zal niet zijn.
Als kind rollen elkaar op een slee, kan men tegenkomen in zo'n voorbeeld.Als u zitten op de slee, twee of drie kinderen, de inzet van een niet voldoende om ze te verplaatsen.
vallende lichamen op de grond, te verklaren door Aristoteles ("Elk lichaam weet zijn plaats") kan worden weerlegd op basis van de voorgaande.Het onderwerp beweegt de grond onder invloed van dezelfde kracht als aarde voor hem.Door het vergelijken van de parameters (massa van de aarde is veel groter dan de massa van het lichaam), overeenkomstig tweede wet van Newton, aangevoerd dat de versnelling van een voorwerp zo vaak meer dan de versnelling van de aarde.We hebben gezien dat de veranderingen in de snelheid van het lichaam, is de aarde niet verplaatsen van een baan.
grenzen van de toepasbaarheid
moderne natuurkunde niet de wetten van Newton te ontkennen, maar de grenzen van hun toepasbaarheid alleen zet.Voorafgaand aan het begin van de twintigste eeuw de fysica geen twijfel over bestaan dat deze wetten uit te leggen alle natuurlijke fenomenen.
1, 2, 3 Newton's wet volledig onthult de redenen voor het gedrag van de macroscopische lichamen.Beweging van objecten met geringe snelheid volledig beschrijft deze postulaten.
proberen uit te leggen aan de hand van de beweging van lichamen bij snelheden dicht bij de snelheid van het licht, is gedoemd te mislukken.De totale verandering in de eigenschappen van ruimte en tijd bij deze snelheden is het gebruik van Newtons dynamiek niet toestaan.Bovendien worden wetten veranderen hun standpunten niet- inertiale CO.Voor het gebruik wordt het begrip inertie.
Leg de beweging van hemellichamen, de regels voor hun locatie en interactie kan de wetten van Newton.De wet van de zwaartekracht wordt geïntroduceerd voor dit doel.Om het resultaat van de aantrekkingskracht van de kleine lichamen te zien is onmogelijk, omdat de stroom is schaars.
wederzijdse aantrekkingskracht
bekende legende volgens welke de heer Newton, die in de tuin zitten en kijken naar de appel vallen, bezocht een briljant idee: om de beweging van objecten in de buurt van het aardoppervlak en de beweging van hemellichamen op basis van wederzijdse aantrekkingskracht te verklaren.Het is niet zo ver van de waarheid.Observaties en nauwkeurige berekening betreft niet alleen de val van appels, maar ook verplaatsen de maan.Wetten van deze beweging leidt tot de conclusie dat de aantrekkingskracht toeneemt met de massa van interagerende organen en afneemt met toenemende afstand ertussen.
Steunend op de tweede en derde wetten van Newton universele gravitatie wordt als volgt aangegeven: alle lichamen in het heelal elkaar aantrekken met een kracht gericht langs de lijn die de middelpunten van de organen, evenredig met de massa van organen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de centra van de organen.
wiskundige notatie: F = GGM / R2, waarbij F - de zwaartekracht, M, m - massa van interactie lichamen, r - de afstand tussen hen.De proportionaliteit factor (G = 6.62 x 10-11 nm 2 / kg 2) wordt de gravitatieconstante genoemd.
fysieke betekenis: deze constante gelijk aan de kracht van de aantrekkingskracht tussen twee lichamen van de massa van 1 kg op een afstand van 1 m Het is duidelijk dat kleine body mass kracht is zo onbeduidend dat het kan worden verwaarloosd..Voor de planeten, sterren, sterrenstelsels, de aantrekkingskracht is zo groot dat volledig omschrijft hun beweging.
Dat Newton's wet van aantrekking staat dat je nodig hebt om een brandstof raketten die een jet kan creëren lopen stuwkracht om de invloed van de Aarde te overwinnen.De snelheid die nodig is voor deze - de ontsnappingssnelheid van 8 km / s.
Moderne technologie maakt het mogelijk de productie van raketten naar onbemande station lanceren als de satellieten van de zon naar de andere planeten om ze te verkennen.Snelheid ontwikkelde dergelijk apparaat - de ontsnappingssnelheid gelijk aan 11 km / s.
algoritme van wetten
Probleemoplossend dynamiek gehoorzaamt aan een bepaalde volgorde van handelingen:
- Om het probleem te analyseren, het identificeren van de data type beweging.
- Run tekening die alle krachten die op het lichaam en de richting van de versnelling (indien beschikbaar).Selecteer een coördinatensysteem.
- Schrijf de eerste of tweede wet, afhankelijk van de beschikbaarheid van de versnelling van het lichaam, in vectorvorm.Overweeg alle krachten (krachtresultante, wetten van Newton: eerst, als de snelheid van het lichaam niet verandert, de tweede als er versnelling).
- vergelijking geschreven in de uitsteeksels op de geselecteerde assen.
- Indien de resulterende stelsel vergelijkingen is niet genoeg om verschillende schrijven. Bepaling van de krachten, de kinematica vergelijkingen, enzovoort N.
- Los het stelsel van vergelijkingen de onbekende hoeveelheid.
- Run controleren afmetingen om de juistheid van de formule te bepalen.
- Berekenen.
Meestal zijn deze maatregelen voldoende is om het probleem op te lossen elke standaard.
