štúdium prírodných javov na základe experimentu je možné len za podmienky dodržania všetkých fáz: pozorovanie, hypotéza, experiment, teória.Monitorovanie bude identifikovať a porovnávať fakty, hypotéza umožňuje dať im podrobné vedecké vysvetlenie, vyžaduje experimentálne potvrdenie.Vykonávanie pozorovania pohybu telies viedla k zaujímavej Záver: zmenou rýchlosti telesa je možné len pôsobením iného orgánu.
Napríklad, ak ste rýchlo bežať po schodoch hore, stačí sa obrátiť chytiť zábradlia (zmena smeru) alebo pauzy (zmena rýchlosti), aby nedošlo k spusteniu do protiľahlej steny.
pozorovania podobných akcií viedlo k vytvoreniu fyzikálne vedy študuje dôvody pre zmenu rýchlosti tiel alebo deformácie.
Základy dynamiky
Odpovedzte na otázku, prečo celoročné fyzické telo sa pohybuje akýmkoľvek spôsobom, alebo v pokoji, hovorcu povolaný.
zvážiť zvyšok.Na koncepcii relativite pohybu, môžeme konštatovať, že tam môže byť absolútne nehybné telá.Akýkoľvek objekt, je stacionárny vzhľadom k jednej referenčný orgán sa pohybuje vzhľadom k druhému.Napríklad kniha ležala na stole, je stacionárny vzhľadom k stolu, ale ak sa domnievate, svoj postoj vzhľadom na prechádzajúce osoby, potom je prirodzené uzavrieť knihu pohyby.
Preto zákony pohybu telies na ktoré sa vzťahuje v inerciálnych referenčných systémov.Čo je to?
nazýva inerciálnej referenčný systém, v ktorom je telo je v pokoji, alebo prevedenie jednotné a priamočiary pohyb v neprítomnosti vystavenie iných predmetov alebo objektov.
Vo vyššie uvedenom príklade, referenčný rámec spojený s tabuľkou možno nazvať inerciálnej.Muž v uniforme pohybe v priamke, môže slúžiť ako referenčný orgán ISO.Ak sa urýchli jeho pohyb, potom pripojte ho inerciálnej CO nemožné.
V skutočnosti, takýto systém môže byť v korelácii s orgánmi pevne upevnené na povrchu Zeme.Avšak, planéta sama o sebe nemôže slúžiť ako referenčný orgán pre ISO ako sa jednotne otáčanie okolo vlastnej osi.Orgány na povrchu má dostredivé zrýchlenie.
Čo je zotrvačnosť?
fenomén zotrvačnosti je priamo súvisí s ISO.Premýšľajte o tom, čo sa stane, keď pohybujúce sa auto sa náhle zastaví?Cestujúci sú v ohrození, pretože pokračujú ich pohyb.Prestaň sa zmestí do prednej časti bezpečnostného pásu.Tento proces vysvetľuje zotrvačnosti cestujúceho.Je to pravda?
Ľahostajnosť - fenomén, ktorý sa očakáva, že k udržaniu konštantnú rýchlosť tela v neprítomnosti vystavenie iným subjektom.Cestujúci je pod sedadlá alebo sedadlá.Zotrvačnosť jav nie je pozorovaný.
Vysvetlenie spočíva vo vlastnostiach tela, a, podľa neho, okamžite meniť rýchlosť objektu nie je možné.Je - zotrvačnosť.Napríklad, zotrvačnosť ortuti v teplomere vám umožní vynechať baru, ak máme staré triasť teplomer.
opatrenia s názvom body mass zotrvačnosť.Vzájomné pôsobenie sa mení rýchlejšie, než je rýchlosť orgánov pri nižšej hmotnosti.Auto kolízie s betónovú stenu finále beží takmer bez stopy.Auto je často prechádza nevratné zmeny: Zmena rýchlosti, dochádza k významnému skresleniu.Ukazuje sa, že zotrvačnosť betónové steny je oveľa vyššia ako zotrvačnosti vozidla.
možné v prírode stretnúť s fenoménom zotrvačnosti?Stav, v ktorom telo nie je žiadny vzťah s ostatnými subjektmi - kozmickom priestore, v ktorom sonda sa pohybuje s vypnutým motorom.Ale aj v tomto prípade obsahuje gravitačné moment.
Základné množstvo
štúdium dynamiky pilota zahŕňa úroveň skúseností s merania fyzikálnych veličín.Najzaujímavejšie sú:
- zrýchlenie ako miera rýchlosti zmeny rýchlosti orgánov;určený písmenom A, merané v m / s2;
- váha ako miera zotrvačnosti;To označuje písmeno m, merané v kg;
- sila ako miera vzájomného pôsobenia orgánov;často označovaná písmenom F, merané v newtonoch (N).
vzťah týchto premenných je stanovený v troch zákonitostí odvodený najväčší anglický fyzik.Newtonove zákony sú navrhnuté tak, aby vysvetliť zložitosť interakcie medzi rôznymi subjektmi.Rovnako ako procesy pre ich správu.To je predstava o "zrýchlenie", "moci", "váha" Newtonových zákonov súvisiacich matematické vzťahy.Skúsme pochopiť, čo to znamená.
Akcie Iba jedna sila - výnimočný jav.Napríklad umelá družica obiehajúca okolo Zeme, je ovplyvnená len gravitáciou.
Výsledná
niekoľko sily môžu byť nahradené jediným silou.
Geometrická súčet síl, pôsobiacich na telo, tzv výsledné.
Reč je o geometrickom čiastky, pretože sila - vektorová veličina, ktorá závisí nielen na miesta aplikácie, ale aj na smere pôsobenia.
Napríklad, ak potrebujete presunúť celkom masívne skriňa, môžete pozvať svojich priateľov.Spoločne požadovaného výsledku je dosiahnuť.Ale môžete pozvať len veľmi silného muža.Jeho sila je rovná pôsobenie všetkých priateľov.Sila aplikovaná Hrdina môže nazývať výsledný.
Newtonove pohybové zákony sú formulované na základe konceptu "výslednica".
zákon zotrvačnosti
začínajú študovať zákony Newton s najčastejšie javu.Prvý zákon je obyčajne hovorí zákon zotrvačnosti, pretože stanovuje príčiny rovnomernom pohybe alebo stagnácie orgány.
telo sa pohybuje rovnomerne po priamke alebo v pokoji, ak nemal niesť silu alebo vplyv to kompenzovať.
možno tvrdiť, že v tomto prípade je výsledný je nula.V takom stave je, napríklad pohybujúce sa vozidlo pri konštantnej rýchlosti na rovnom úseku cesty.Gravitačná sila je kompenzovaný reakčnej sily ložiská, a ťah modulo motora, ktorá sa rovná sile odporu voči pohybu.
luster na strop spočíva, pretože gravitačná sila je dané napätím jeho príslušenstva.
možno kompenzovať iba tie sily, ktoré sú pripojené k toho istého subjektu.
Newtonov druhý zákon
Poď.Príčiny zmeny v rýchlosti subjektov, ktorí zvažujú druhého Newtonovho zákona.Čo hovorí?
výslednej sily pôsobiace na telo, je definovaná ako súčin hmotnosti tela, ktoré majú byť získané silami zrýchlenia.
2. Newtonov zákon (vzorec: F = ma), bohužiaľ, nie je nadviazať vzťah príčiny a následku medzi-základnými pojmami kinematiky a dynamiky.Nemôže indikovať s presnosťou, ktorá je príčinou zrýchlenia telies.
formulovať inak: zrýchlenie získaný telo je priamo úmerná výslednej sily a nepriamo úmerná telesnej hmotnosti.
Tak, to môže byť stanovené, že zmena rýchlosti je len v závislosti na sile aplikuje, a telesná hmotnosť.
2 Newtonov zákon, vzorec, ktorý môže byť: a = F / m, v je vektor považovaná za zásadný, pretože to vám umožní vytvoriť väzbu medzi vetvami fyziky.Tu, a - zrýchlenie vektor tela, F - výsledné sily, m - hmotnosť.
zrýchlený pohyb vozidla je možné v prípade ťahu väčšia ako sila odporu voči pohybu motora.S rastúcou trakcie a zrýchlenie zvyšuje.Nákladné automobily sú vybavené motormi veľkého výkonu, pretože ich hmotnosť je oveľa väčšia ako hmotnosť osobného automobilu.
auto, navrhnutý pre vysokorýchlostné preteky sú uľahčený tak, aby boli stanovené minimálne potrebné diely a výkon motora sa zvýši na čo najväčšej možnej miere.Jednou z najdôležitejších vlastností športového vozidla zrýchlenie doby do 100 km / h.Čím menší je interval, tým lepšie vlastnosti rýchlosti vozidla.
Interakcie zákon
Newtonove zákony, ktoré sú založené na prírodných síl, argumentujú, že akákoľvek interakcia je sprevádzaná niekoľkými síl.Ak lopta visí na vlásku, to je jeho účinok.Toto vlákno je tiež roztiahnutý pôsobením doby.
Koniec Newtonove zákony formuláciu tretieho pravidlá.V skratke je to: akcia sa rovná reakcii.Čo to znamená?
sily, s ktorou orgánmi vykonávať na sebe sú si rovní vo veľkosti a opaku v smere smerujúci pozdĺž línie spájajúcej stredy tiel.Je zaujímavé, že im nemôže byť nazývaný kompenzovaná pretože pôsobia na rôznych orgánoch.
Uplatňovanie zákonov
slávny Problém "koňa a vozík" môže peň.Kôň využitá na vozíku zmienil, presúva ju z miesta.Podľa Newtonova tretieho zákona, dva objekty pôsobí na sebe s rovnakou jednotkou síl, ale v praxi, kôň môže pohybovať vozík, ktoré sa nezmestia do základe zákonov.
rozhodnutie bude, vzhľadom na to, že tento systém telies nie je uzavretá.Cesty má svoj vplyv na oboch orgánov.Sila trenia pôsobiaceho na koňa kopytá, prevyšuje hodnotu trecích kolies valcovacích vozík.Pre túto chvíľu pohybu začína s pokusom sa pohybovať vozík.Ak sa situácia nezmení, kôň za žiadnych okolností nebude pohybovať zo sedadiel.Jeho kopytá by pošmyknúť na ceste a prevádzku nebude.
Ako dieťa, valcovanie seba na saniach, jeden mohol stretnúť v tomto príklade.Ak sedíte na saniach, dve alebo tri deti, snaha jedného nie je dosť, aby ich presunúť.
padajúce tela na zemi, vysvetlil Aristotela ("každý subjekt pozná svoje miesto"), možno vyvrátiť na základe vyššie uvedeného.Sa predmet pohybuje k zemi pod vplyvom rovnakou silou ako Zem pre neho.Porovnaním ich parametre (hmotnosť Zeme je oveľa väčšia, než je hmotnosť tela), v súlade s druhého Newtonovho zákona, argumentoval, že zrýchlenie objektu ako mnohonásobne viac než zrýchlenie Zeme.Videli sme, že zmena rýchlosti tela, Zem sa nepohybuje z obežnej dráhy.
limity použiteľnosti
moderná fyzika nepopiera zákony Newton, ale iba stanovuje limity ich použiteľnosti.Pred začiatkom fyziky XX storočia, nie je pochýb, že tieto zákony vysvetliť všetky prírodné javy.
1, 2, 3 Newtonov zákon plne odhaľuje dôvody pre správanie makroskopických telies.Pohyb objektov s menšou rýchlosťou plne popisuje tieto postuláty.
Snažím sa vysvetliť im základ o pohybe telies rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, je odsúdený na neúspech.Celková zmena vo vlastnostiach priestoru a času pri týchto rýchlostiach nie je umožniť využívanie dynamiky Newtonových.Navyše, zákony sú mení svoje názory v non-Inertial CO.Pre ich použitie zavádza pojem zotrvačnosti.
Vysvetlite pohyb nebeských telies, pravidlá pre ich umiestnenie a interakcia môže Newtonových zákonov.Gravitačný zákon je predstavený na tento účel.Ak chcete vidieť výsledok príťažlivosti malých telies je nemožné, pretože sila je sporov.
vzájomná príťažlivosť
známa legenda, podľa ktorej pán Newton, ktorý sedel v záhrade a pozerať sa na jablkový pád, navštívil geniálny nápad: vysvetliť pohyb objektov blízko zemského povrchu a pohyb nebeských telies na základe vzájomnej príťažlivosti.Nie je to tak ďaleko od pravdy.Pozorovanie a presný výpočet týka nielen pád jablka, ale tiež presunúť mesiac.Zákony tohto pohybu vedie k záveru, že sa príťažlivá sila zvyšuje s hmotnosťou interagujúcich orgánov a klesá s rastúcou vzdialenosťou medzi nimi.
Spoliehanie sa na druhom a treťom zákony gravitačný zákon je uvedené nasledovne: všetky orgány vo vesmíre vzájomne priťahujú silou smerujúcou pozdĺž línie spájajúcej stredy orgánov, úmerné hmotnosti telies a nepriamo úmerná štvorci vzdialenosti medzi centrami orgánov.
matematický zápis: F =: GMM / r2, kde F - gravitačná sila, M, m - masy interagujúcich telies, r - vzdialenosť medzi nimi.Faktor proporcionality (G = 6,62 x 10-11 nm 2 / kg 2) sa nazýva gravitačná konštanta.
fyzikálny význam: táto konštanta rovná príťažlivá sila medzi dvoma orgánmi hmotnosťou 1 kg vo vzdialenosti 1 m Je zrejmé, že malé body mass sila je tak bezvýznamné, že sa môže zanedbať ..U planéty, hviezdy, galaxie, príťažlivá sila je tak veľký, že úplne určuje ich pohyb.
To Newtonov zákon príťažlivosti hovorí, že budete musieť spustiť paliva rakety, ktoré môžu vytvoriť jet vrazil prekonať vplyv Earth.Rýchlosť nevyhnutná pre to - útek rýchlosť 8 km / s.
Moderná technológia umožňuje výrobu rakiet začať bezpilotné stanice, ako je družica slnko k ďalším planétam, aby ich preskúmať.Speed, ktorý bol vypracovaný taký zariadenia - kozmickú rýchlosť rovnajúcu sa 11 km / s.
algoritmus zákonov
Problém riešenie dynamiky počúva určitú postupnosť akcií:
- Pre analýzu problému, určiť dátový typ pohybu.
- Run výkres ukazujúci všetky sily pôsobiace na telo a smer zrýchlenia (ak je k dispozícii).Vyberte systém súradníc.
- napíš prvej alebo druhej zákony, v závislosti na dostupnosti zrýchlenie telesa, vo vektorovej forme.Zvážte všetky sily (výsledná sila, Newtonove zákony: za prvé, ak rýchlosť tela sa nemení, druhá ak je zrýchlenie).
- rovnice napísané v projekciách na vybraných osiach.
- Ak je výsledný systém rovníc nestačí, písať rôzne :. Stanovenie síl, kinematiky rovnice, a tak ďalej N.
- Vyriešte sústavu rovníc pre neznáme množstvo.
- Run zistiť rozmery pre stanovenie správnosti vzorca.
- Vypočítať.
Obvykle tieto akcie je dosť problém vyriešiť žiadnu normu.
