studie av naturfenomener på grunnlag av forsøket er bare mulig under forutsetning av overholdelse av alle faser: observasjon, hypotese, eksperiment, teori.Overvåking vil identifisere og sammenligne fakta, gjør hypotesen det mulig å gi dem en detaljert vitenskapelig forklaring, krever eksperimentell bekreftelse.Gjennomføring av observasjon av bevegelsen til legemene førte til en interessant konklusjon: hastighetsendring på kroppen er mulig bare ved innvirkning av et annet organ.
For eksempel, hvis du raskt løpe opp trappene, du trenger bare å slå til ta tak i rekkverket (endring av retning) eller pause (endringen av hastighet), for ikke å kjøre inn i den motsatte veggen.
observasjoner av lignende hendelser førte til etableringen av den fysiske vitenskap studere årsakene til å endre hastigheten på organer eller deformasjon.
Basics dynamikk
Svare på flerårig spørsmålet om hvorfor den fysiske kroppen beveger seg på noen måte eller i ro, høyttaleren tilkalt.
vurdere resten.Basert på konseptet av relativitet bevegelse, kan vi konkludere med at det kan være helt urørlig organer.Enhver gjenstand å være stasjonær i forhold til en referanse legeme beveger seg i forhold til den andre.For eksempel boken som ligger på bordet er stasjonær i forhold til bordet, men hvis du vurdere sin posisjon i forhold til de passerende person, så er det naturlig å konkludere med boken trekk.
Derfor lover bevegelse av organer dekket i treghetsreferansesystemer.Hva er det?
kalles treghet referansesystem der kroppen er i ro eller utfører uniform og rettlinjet bevegelse i fravær av eksponering for andre fag eller objekter.
I ovennevnte eksempel kan referanserammen i forbindelse med tabellen bli kalt treghet.En mann i jevn bevegelse i en rett linje, kan tjene som en referanse legeme av ISO.Hvis hans bevegelse vil bli fremskyndet, og deretter koble det treghet CO umulig.
Faktisk kan et slikt system være korrelert med likene stivt festet til jordoverflaten.Imidlertid kan selve planeten ikke tjene som et referanseorgan for ISO så jevnt som roterer rundt sin egen akse.De organer på overflaten har en sentripetal akselerasjon.
Hva er treghet?
fenomenet treghet er direkte relatert til ISO.Tenk på hva som skjer når en bil i bevegelse stopper brått?Passasjerer er i faresonen, som fortsetter sin bevegelse.Stoppe det kan sete foran bilbelte.Denne prosessen forklarer tregheten av passasjeren.Er dette sant?
Inertia - et fenomen som er ventet å holde en konstant hastighet på en kropp i fravær av eksponering for andre organer.Passasjeren er under setet eller seter.Treghet fenomenet er ikke observert.
forklaringen ligger i egenskapene for kroppen, og, ifølge ham, umiddelbart endre hastigheten til et objekt er ikke mulig.It - treghet.For eksempel, tregheten i kvikksølv i termometeret kan du hoppe over baren, hvis vi er gamle riste termometeret.
et tiltak kalt body mass treghet.Interaksjonen endrer seg raskere enn hastigheten av de organer med mindre vekt.Bil kolliderte med en betongvegg for finalen går nesten uten spor.Bilen er ofte undergår irreversible endringer: endring av hastigheten, er det en betydelig forvrengning.Det viser seg at tregheten av betongveggen er mye høyere enn tregheten av bilen.
mulig i naturen for å møte med fenomenet treghet?En tilstand der kroppen er ingen sammenheng med andre instanser - verdensrommet, der romfartøyet beveger seg med motoren av.Men selv i dette tilfellet fremgravitasjons øyeblikk.
Basic mengder
studie av dynamikken i piloten innebærer en grad av erfaring med målinger av fysiske størrelser.Det mest interessante er:
- akselerasjon som et mål for hastigheten av endring i hastigheten av legemene;utpekt av bokstaven a, målt i m / s2;
- vekt som et mål av treghet;Det betegner bokstaven m, målt i kg;
- kraft som et mål for den gjensidige virkning av legemene;ofte merket med bokstaven F, målt i N (Newton).
forholdet mellom disse variablene er satt ut i tre regularities avledet den største engelske fysikeren.Newtons lover er laget for å forklare kompleksiteten i samspillet mellom ulike organer.Samt prosesser for å håndtere dem.Det er begrepet "akselerasjon", "makt", "vekt" Newtons lover forbundet matematiske sammenhenger.La oss prøve å forstå hva det betyr.
Handling Bare én kraft - en eksepsjonell fenomen.For eksempel, den kunstige satellitt i bane rundt jorden, påvirkes bare av tyngdekraften.
resulterende
flere krefter kan erstattes av en enkelt styrke.
geometrisk sum av krefter som virker på legemet, kalt den resulterende.
Vi snakker om den geometriske sum, ettersom den kraft som - en vektorstørrelse, som ikke bare avhenger av påføringspunktet, men også på retningen av handlingen.
For eksempel, hvis du trenger å flytte ganske massiv garderobe, kan du invitere dine venner.Sammen, blir det ønskede resultat oppnås.Men du kan invitere bare en veldig sterk mann.Hans kraft er lik handlingen av alle venner.Kraften helten kan kalles resulterende.
Newtons bevegelseslover er formulert på grunnlag av begrepet "resulterende".
lov treghet
begynne å studere lovene i Newton med de mest hyppig fenomen.Den første loven som ofte kalles loven om treghet, siden det etablerer årsakene til uniform bevegelse eller stillstand organer.
kroppen beveger seg jevnt i en rett linje eller i ro, hvis han ikke bære kraft eller effekten av dette utlignet.
kan hevdes at i dette tilfellet, er den resulterende null.I en slik tilstand er for eksempel et kjøretøy i bevegelse med konstant hastighet på en rett strekning.Tyngdekraften er kompensert av reaksjonskraften lageret, og stakk av motoren modulo lik kraften av motstand mot bevegelse.
lysekrone i taket hviler, som av tyngdekraften balanseres av spenningen av sine armaturer.
kan kompenseres bare de kreftene som er knyttet til den samme kroppen.
Newtons andre lov
Kom igjen.Årsakene til endring i hastigheten av organer, vurderer Newtons andre lov.Hva er det han sier?
resulterende krefter som virker på legemet, er definert som produktet av massen av legemet som skal kjøpes av krefter akselerasjon.
2 Newtons lov (formel: F = ma), dessverre, ikke etablere et årsak-virkning forholdet mellom de grunnleggende begrepene kinematikk og dynamikk.Det kan ikke indikere med presisjon, noe som er en årsak til akselerasjon av legemer.
formulere ellers: akselerasjonen oppnådde legeme er direkte proporsjonal med den resulterende kraft og omvendt proporsjonal med kroppsvekt.
Således kan det fastslås at endringen i hastighet er bare avhengig av den kraft som påføres, og kroppsvekt.
2 Newtons lov, formelen som kan være en: a = F / m, i en vektor anses fundamental, fordi det tillater deg å etablere en kobling mellom grener av fysikk.Her, a - akselerasjonsvektoren av kroppen, F - resulterende kraften, m - vekt.
akselerert bevegelse av bilen er mulig hvis den maskinkraft som er større enn kraften av motstand mot bevegelse.Med økende trekkraft og akselerasjon øker.Lastebiler er utstyrt med kraftige motorer, fordi deres masse er mye større enn massen av en personbil.
bil, designet for høy fart løp er tilrettelagt slik at de faste minimums nødvendige deler og motoreffekten økes i den grad det er mulig.En av de viktigste egenskapene til en sportsbil akselerasjonstid til 100 km / t.Jo mindre den er, desto bedre egenskapene til hastigheten på bilen.
lov samhandling
Newtons lover, basert på naturkreftene, hevder at noen interaksjon er ledsaget av et par av krefter.Hvis ballen henger på en tråd, føles det sin effekt.Denne tråden er også strukket av handlingen av ballen.
Slutter Newtons lover formulering av den tredje regelen.Kort sagt er det: action er lik reaksjon.Hva betyr dette?
krefter med hvilke organer som utøver på hverandre er like i størrelse og motsatt i retning rettet langs linjen forbinder sentrene av likene.Det er interessant at de ikke kan kalles kompensert fordi de opptrer på forskjellige organer.
Anvendelse av lover
berømte problemet med "hest og kjerre" kan stampe.En hest utnyttet til en vogn nevnt, skifter det fra stedet.Ifølge Newtons tredje lov, de to objektene virker på hverandre med like krefter enhet, men i praksis, kan hesten bevege seg en vogn som ikke passer inn i grunnlaget for lover.
beslutning vil bli, gitt at dette systemet av kroppen ikke er lukket.Veien har sin effekt på begge organer.Styrken av friksjon som virker på hestens hov, overstiger verdien av friksjonshjulene rullende vogn.For øyeblikket bevegelse begynner med et forsøk på å flytte vogna.Hvis situasjonen endrer seg, hesten under noen omstendigheter vil ikke flytte fra sine seter.Hovene ville skli på veien, og trafikken vil ikke bli.
Som barn, rullende hverandre på en slede, en kan støte på i et slikt eksempel.Hvis du sitter på sleden, innsatsen til en ikke er nok til å flytte dem to eller tre barn.
fallende legemer på bakken, forklart av Aristoteles ("Hver kroppen vet sin plass") kan bli tilbakevist på bakgrunn av det foregående.Motivet beveger seg til bakken under påvirkning av samme kraft som Jorden for ham.Ved å sammenligne deres parametere (massen av jorden er mye større enn massen av kroppen), i samsvar med Newtons andre lov, hevdet at akselerasjonen av et objekt så mange ganger mer enn akselerasjonen av jorden.Vi har sett det endre i frekvensen av kroppen, ikke jorden ikke flytte fra bane.
grensene for anvendelse
Moderne fysikk benekter ikke lovene i Newton, men bare setter grensene for deres egnethet.Før begynnelsen av XX århundre fysikk ingen tvil om at disse lovene forklare alle naturfenomener.
1, 2, 3 Newtons lov avslører fullt årsakene til oppførselen til makroskopiske organer.Bevegelse av objekter med mindre hastighet fullt ut beskriver disse postulatene.
Prøver å forklare dem ut fra bevegelse av organer ved hastigheter nær lysets hastighet, er dømt til å mislykkes.Den totale endringen i egenskapene til plass og tid på disse hastighetene ikke tillater bruk av Newtons dynamikk.I tillegg er lover å endre sitt syn på ikke-treghet CO.For deres bruk innfører begrepet treghet.
Forklar bevegelse av himmellegemer, reglene for deres plassering og samhandling kan Newtons lover.Tyngdeloven innføres for dette formål.For å se resultatet av attraksjonen i små kropper er umulig, fordi strømmen er sparsom.
gjensidig tiltrekning
kjent legende ifølge som Mr. Newton, som satt i hagen og se på eple fall, besøkte en glimrende idé: å forklare bevegelsen av objekter nær jordoverflaten og bevegelsen av himmellegemer på grunnlag av gjensidig tiltrekning.Det er ikke så langt fra sannheten.Observasjoner og nøyaktig beregning bekymret ikke bare høsten av epler, men også flytte månen.Lovene i denne bevegelsen fører til den konklusjon at tiltrekningskraften øker med massene av samspill organer og avtar med økende avstand mellom dem.
Stole på andre og tredje lovene i Newtons gravitasjonslov er oppgitt som følger: alle organer i universet tiltrekker hverandre med en kraft som er rettet langs linjen forbinder sentrene av likene, proporsjonale med massen av organer og omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom sentrene av likene.
matematisk notasjon: F = GMM / r2, der F - tyngdekraften, M, m - masser av samspill organer, r - avstanden mellom dem.Proporsjonalitetsfaktoren (G = 6.62 x 10-11 nm 2 / kg 2) kalles gravitasjonskonstanten.
fysisk betydning: denne konstant lik tiltrekningskraften mellom to legemer av massene av 1 kg ved en avstand på 1 m Det er klart at små body mass kraft er så liten at den kan neglisjeres..For de planeter, stjerner, galakser, er tiltrekningskraften så stor at helt definerer deres bevegelse.
At Newtons lov om tiltrekning sier at du trenger å kjøre en drivstoff raketter som kan skape en jet fremstøt for å overvinne påvirkning av jorden.Hastigheten nødvendig for dette - unnslipningshastighet på 8 km / s.
Moderne teknologi tillater produksjon av raketter til å lansere ubemannet stasjon som satellittene fra solen til andre planeter å utforske dem.Fart, utviklet en slik enhet - den unnslipningshastighet lik 11 km / s.
algoritme av lover
Problemløsing dynamikk adlyder en bestemt sekvens av handlinger:
- å analysere problemet, må du identifisere data type bevegelse.
- Run tegning som viser alle kreftene som virker på kroppen og retning av akselerasjon (hvis tilgjengelig).Velg et koordinatsystem.
- Skriv første eller andre lover, avhengig av tilgjengeligheten av akselerasjon av kroppen, i vektorform.Vurdere alle krefter (resulterende kraft, Newtons lover: for det første, hvis hastigheten på kroppen ikke endres, den andre hvis det er akselerasjon).
- ligningen skrevet i anslagene på de valgte aksene.
- Hvis den resulterende ligningssystemet er ikke nok, til å skrive annerledes. Bestemmelse av krefter, kinematikken ligninger, og så videre N.
- Løs ligningssystemet for ukjent størrelse.
- Run sjekke dimensjoner for å fastslå riktigheten av formelen.
- Beregn.
vanligvis i disse handlingene er tilstrekkelig til å løse problemet noen standard.
