studie av naturfenomen, på grundval av experimentet är möjlig endast under förutsättning av iakttagande av alla stadier: observation, hypotes, experiment teorin.Övervakningen kommer att identifiera och jämföra de faktiska omständigheterna, gör hypotesen det möjligt att ge dem en utförlig vetenskaplig förklaring kräver experimentell bekräftelse.Att utföra observation av rörelse av organ ledde till en intressant slutsats: hastighetsförändring av kroppen är möjlig endast genom verkan av en annan kropp.
Till exempel, om du snabbt springa upp för trapporna, du behöver bara vända sig till greppa räcket (riktningsändring) eller pausa (ändringen av hastighet), för att inte köra in i motsatta väggen.
observationer av liknande händelser ledde till skapandet av den fysiska vetenskapen studerar skälen till att ändra hastigheten på de organ eller deformation.
Grunderna dynamik
Svara på den eviga frågan om varför den fysiska kroppen rör sig på något sätt eller i högtalaren uppmanade vila,.
anser resten.Baserat på begreppet relativitet rörelse, kan vi dra slutsatsen att det kan vara helt orörliga kroppar.Alla föremål som är stationär i förhållande till ett referensorgan rör sig relativt den andra.Till exempel är boken som ligger på bordet stationära i förhållande till bordet, men om man betänker sin ståndpunkt med avseende på halv person, då är det naturligt att avsluta boken rör sig.
Därför rörelselagar organ som omfattas i tröghetsreferenssystemen.Vad är det?
kallade Tröghets referenssystem där kroppen är i vila eller utför enhetlig och rätlinjig rörelse i avsaknad av exponering för andra ämnen eller föremål.
I ovanstående exempel kan den referensram associerad med tabellen kallas tröghets.En man i uniform rörelse i en rak linje, kan tjäna som ett referensorgan för ISO.Om hans rörelse kommer att påskyndas, och anslut den tröghets CO omöjligt.
I själva verket kan ett sådant system korreleras med de organ som är stelt fixerade till ytan av jorden.Men själva planeten kan inte tjäna som referensorgan för ISO så jämnt roterar runt sin egen axel.Kropparna på ytan har en centripetalaccelerationen.
Vad är tröghet?
fenomenet tröghet är direkt relaterad till ISO.Tänk på vad som händer när en rörlig bilen stannar plötsligt?Passagerarna är i riskzonen, som fortsätter sin rörelse.Sluta rymmer framför ett säkerhetsbälte.Denna process förklaras tröghet passageraren.Är detta sant?
Inertia - ett fenomen som väntas hålla en konstant hastighet av en kropp i avsaknad av exponering för andra organ.Passageraren är under sätet eller sätena.Inertia fenomen inte observerats.
Förklaringen ligger i egenskaperna hos kroppen, och, enligt honom, omedelbart ändra hastigheten på ett föremål är inte möjligt.Det - tröghet.Till exempel, trögheten av kvicksilvret i termometern kan du hoppa över baren om vi är gamla skaka termometern.
en åtgärd som kallas body mass tröghet.Samspelet förändras snabbare än de organ med mindre vikt.Bil kollision med en betongvägg för finalen går nästan spårlöst.Bilen är ofta genomgår irreversibla förändringar: ändra hastigheten, det finns en betydande snedvridning.Det visar sig att trögheten hos betongväggen är mycket högre än trögheten i bilen.
möjligt i naturen för att träffa fenomenet tröghet?Ett tillstånd där kroppen finns inget samband med andra organ - rymden, där rymdfarkosten rör sig med motorn avstängd.Men även i detta fall presentera gravitations ögonblick.
Baskvantitet
studie av dynamiken i piloten innebär en nivå erfarenhet av mätningar av fysikaliska storheter.Den mest intressanta är:
- acceleration som ett mått på den snabba förändringen i hastigheten hos organ,utsetts av bokstaven a, mätt i m / s2;
- vikt som ett mått på tröghet;Det betecknar bokstaven m, mätt i kg;
- kraft som ett mått på den ömsesidiga påverkan av organ;ofta betecknade med bokstaven F, mätt i N (Newton).
förhållandet av dessa variabler återfinns i tre regelbunden härrör den största engelska fysikern.Newtons lagar är utformade för att förklara komplexiteten hos samspelet mellan olika organ.Liksom de processer för att hantera dem.Det är begreppet "acceleration", "makt", "vikt" Newtons lagar i samband matematiska relationer.Låt oss försöka förstå vad det innebär.
Action Endast en kraft - en exceptionell företeelse.Till exempel, den konstgjorda satellit som kretsar runt jorden, påverkas endast av tyngdkraften.
erhållna
flera krafter kan ersättas av en enda kraft.
geometriska summan av krafter som verkar på kroppen, som kallas den resulterande.
Vi talar om den geometriska summan, eftersom kraften - en vektorstorhet, som inte bara beror på appliceringspunkten, men också på verkningsriktning.
Till exempel, om du behöver flytta ganska massiv garderob, du kan bjuda in dina vänner.Tillsammans är det önskade resultatet uppnås.Men du kan bara bjuda in en mycket stark man.Hans kraft är lika med verkan av alla vänner.Den kraft som anbringas hjälten kan kallas resultanten.
Newtons rörelselagar formuleras utifrån begreppet "färdiga".
tröghetslagen
börja studera Newtons lagar med den vanligaste fenomenet.Den första lagen brukar kallas tröghetslagen, eftersom den fastställer orsakerna till enhetlig rörelse eller stillestånds organ.
kroppen rör sig på samma sätt i en rak linje eller i vila, om han inte bära kraften eller effekten av detta kompenseras.
kan hävdas att i detta fall är den resulterande noll.I ett sådant tillstånd är, till exempel, ett fordon i rörelse med konstant hastighet på en rak vägsträcka.Gravitationskraften kompenseras av reaktionskraften lagret och syftet med motor modulo lika med kraft motstånd mot rörelse.
ljuskrona i taket vilar, som gravitationskraften balanseras av spänningen i dess fasta.
kan kompenseras endast de krafter som är fästa vid samma organ.
Newtons andra lag
Kom igen.Orsakerna till förändringar i hastigheten hos organ, med tanke Newtons andra lag.Vad säger han?
resulterande krafter som verkar på kroppen, definieras som produkten av massan hos kroppen som skall förvärvas av styrkorna av accelerationen.
2 Newtons lag (formel: F = ma), tyvärr, inte etablera en relation orsak och verkan mellan de grundläggande begreppen kinematik och dynamik.Det kan inte ange exakt, vilket är en orsak till att påskynda organ.
formulera annars: accelerationen erhållna kroppen är direkt proportionell mot den resulterande kraften och omvänt proportionell mot kroppsvikt.
Det kan således fastställas att förändringen i hastighet endast är beroende av den kraft som appliceras därpå, och kroppsvikt.
2 Newtons lag, formeln som kan vara en: a = F / m, i en vektor anses grundläggande, eftersom det tillåter dig att skapa en koppling mellan de grenar av fysik.Här, en - accelerationsvektor av kroppen, F - resulterande kraft, m - vikt.
accelererad rörelse av bilen är möjligt om motorn dragkraft större än kraften av motstånd mot rörelse.Med ökande dragkraft och acceleration ökar.Lastbilar är utrustade med tunga motorer, eftersom deras massa är mycket större än massan för en personbil.
bil, konstruerade för hög hastighet lopp underlättas så att de fasta minimi nödvändiga delar och motoreffekten ökas i största möjliga utsträckning.En av de viktigaste egenskaperna hos en sportbil accelerationstid till 100 km / t.Ju mindre intervall, desto bättre blir egenskaperna hos den hastigheten på bilen.
lag interaktion
Newtons lagar, som bygger på naturens krafter, hävdar att någon interaktion åtföljs av ett par av krafter.Om bollen på ett snöre, känns det sin verkan.Denna tråd är också sträcks genom verkan av bollen.
Slutar Newtons lagar formulering av den tredje regeln.I korthet är det: handling lika reaktion.Vad betyder det här?
krafter med vilka organ utövar på varandra är lika i storlek och motsatt riktning riktad längs linjen som förbinder centra kropparna.Det är intressant att de inte kan kallas kompenserad eftersom de agerar på olika organ.
Tillämpning av lagar
berömda problemet med "häst och vagn" kan stump.En häst spänd för en vagn nämnts skiftar den från platsen.Enligt Newtons tredje lag, de två objekten agera på varandra med samma krafter enhet, men i praktiken, kan hästen flytta en vagn som inte passar in med stöd av lagar.
beslut kommer att, med tanke på att detta system med organ som inte är stängd.Vägen har sin effekt på båda kropparna.Styrkan i friktionen som verkar på hästens hov, överstiger värdet av friktionshjulen rullande vagn.För tillfället rörelsen inleds med ett försök att flytta vagnen.Om situationen förändras, hästen under några omständigheter kommer det inte att flytta från sina platser.Dess hovar skulle halka på vägen, och trafiken kommer inte att vara.
Som barn, rullande varandra på en släde, kan man stöta på i ett sådant exempel.Om du sitter på släden, två eller tre barn, är inte tillräckligt för att flytta dem ansträngningar ett.
fallande kroppar på marken, förklaras av Aristoteles ("Varje kropp vet sin plats") kan motbevisas på basis av ovanstående.Motivet rör sig på marken under inverkan av samma kraft som jorden för honom.Genom att jämföra deras parametrar (massa av jorden är mycket större än massan hos kroppen), i enlighet med Newtons andra lag, hävdade att accelerationen av ett objekt så många gånger mer än accelerationen av jorden.Vi har sett det förändras graden av kroppen, inte jorden rör sig från omloppsbanan.
gränserna för tillämpligheten
moderna fysiken inte förneka Newtons lagar, utan endast sätter gränserna för deras användbarhet.Före början av XX-talet fysik ingen tvekan om att dessa lagar förklara alla naturfenomen.
1, 2, 3 Newtons lag avslöjar helt orsakerna till beteendet hos makroskopiska kroppar.Förflyttning av föremål med mindre hastighet beskriver fullt dessa postulat.
försöka förklara för dem till grund för förslaget om organ på hastigheter nära ljusets hastighet, är dömt att misslyckas.Den totala förändringen i egenskaperna av utrymme och tid vid dessa hastigheter inte tillåta användning av Newtons dynamik.Dessutom är lagar ändrar sina åsikter i icke-tröghets CO.För deras användning införs begreppet tröghet.
Förklara rörelse himlakroppar, reglerna för deras placering och interaktion kan Newtons lagar.Tyngdlagen införs för detta ändamål.För att se resultatet av attraktion av små kroppar är omöjligt, eftersom strömmen är knapphändig.
ömsesidig attraktion
känd legend enligt vilken Mr. Newton, som satt i trädgården och titta på äpplet falla, besökte en briljant idé: att förklara rörelsen av föremål i närheten av jordens yta och rörelsen av himlakroppar på grundval av ömsesidig attraktion.Det är inte så långt från sanningen.Observationer och noggrann beräkning berörda inte bara nedgången av äpplen, men också flytta månen.Lagar denna rörelse leder till slutsatsen att attraktionskraften ökar med massorna av samverkande organ och minskar med ökande avstånd mellan dem.
Förlitar sig på andra och tredje lagar Newtons gravitationslag anges på följande sätt: alla kroppar i universum attraherar varandra med en kraft riktad längs linjen som förbinder centra för de organ, i proportion till massan av kroppar och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan centra kropparna.
matematisk notation: F = GMM / r2, där F - tyngdkraften, M, m - massorna av samverkande organ, r - avståndet mellan dem.Proportionalitetsfaktorn (G = 6,62 x 10-11 nm 2 / kg 2) kallas gravitationskonstanten.
fysisk mening: denna konstanta lika med attraktionskraften mellan två kroppar av massor av 1 kg på ett avstånd av 1 m Det är tydligt att små body mass kraft är så obetydlig att den kan försummas..För planeter, stjärnor, galaxer, är attraktionskraften så stort som helt definierar deras rörelse.
Att Newtons lagen om attraktion säger att du behöver för att köra en bränsle raketer som kan skapa en jet dragkraft för att övervinna inflytandet av jorden.Den hastighet som krävs för detta - flykthastigheten av 8 km / s.
Modern teknik gör det möjligt att tillverka raketer att lansera obemannade station som satelliter i solen till de andra planeterna att utforska dem.Fart, utvecklat en sådan enhet - flykthastigheten är lika med 11 km / s.
algoritm av lagstiftning
Problemlösning dynamik lyder en viss sekvens av åtgärder:
- att analysera problemet, identifiera datatypen av rörelse.
- Run ritning som visar alla de krafter som verkar på kroppen och riktningen för acceleration (om sådan finns).Välj ett koordinatsystem.
- Skriv de första eller andra lagar, beroende på tillgången på accelerationen av kroppen, i vektorform.Överväga alla krafter (resulterande kraft, Newtons lagar: först, om hastigheten i kroppen inte ändras, om det finns andra acceleration).
- ekvation skriven i prognoserna på de valda axlarna.
- Om den resulterande ekvationssystem är inte tillräckligt, för att skriva annorlunda. Fastställande av styrkorna, kinematik ekvationer, och så vidare N.
- Lös ekvationssystem för okänd.
- Kör ta mått för att bestämma riktigheten av formeln.
- Beräkna.
vanligtvis dessa åtgärder är tillräckligt för att lösa problemet någon standard.
