Três lei de Sir Isaac Newton descreve o movimento de corpos maciços e como eles interagem.
Enquanto as leis de Newton podem parecer óbvias para nós hoje, mais de três séculos eles eram considerados revolucionários.
Contente:
Newton é talvez o mais famoso por seu trabalho sobre o estudo da gravidade e o movimento dos planetas. Gallem astronômico projetado após o reconhecimento de que alguns anos antes disso, ele perdeu a prova de órbitas elípticas, Newton publicou suas leis em 1687 em seu trabalho original "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" (princípios matemáticos da filosofia natural) em que formalizou como os corpos enormes estão se movendo sob a influência de forças externas.
Formulando suas três leis, Newton simplificou o tratamento de corpos maciços, considerando seus pontos matemáticos sem tamanho ou rotação. Isso permitiu que ele ignorasse tais fatores como atrito, resistência ao ar, temperatura, propriedades de material, etc. e foco em fenômenos que podem ser descritos exclusivamente em peso, duração e tempo. Consequentemente, três leis não podem ser usadas para descrever a precisão do comportamento de grandes objetos rígidos ou deformáveis. No entanto, em muitos casos, eles fornecem aproximações precisas adequadas.
As leis de Newton se relacionam com o movimento de corpos maciços em um sistema de referência inercial, às vezes chamado de sistema de referência newtoniano, embora o próprio Newton nunca tenha descrito tal sistema. O sistema de referência inercial pode ser descrito como um sistema de coordenadas tridimensionais, que é estacionário, ou uniformemente linear, isto não é acelerado e não gira. Ele descobriu que o movimento em tal sistema de referência inercial pode ser descrito por três leis simples.
Diz: Se o corpo não atuar no corpo ou sua ação é compensado, este corpo está em repouso ou movimento retilíneo uniforme. Significa simplesmente que as coisas não podem começar, parar ou alterar a direção.
Requer a força agindo sobre eles do lado de fora para causar tal mudança. Esta propriedade de corpos maciços resistem às mudanças no seu movimento às vezes é chamada de inércia.
Na física moderna, a primeira lei de Newton era costumeira formular a seguinte forma:
Há sistemas de referência, chamados inerciais, em relação aos quais os pontos de material quando não têm forças (ou as forças agem mutuamente equilibradas) estão em repouso ou movimento retilíneo uniforme.
Descreve o que acontece com o corpo maciço quando a força externa afeta. Diz: A força que atua no objeto é igual à massa desse objeto de sua aceleração. Isto é escrito em forma matemática como f \u003d ma, onde f é a força, m - massa, uma aceleração. Letras de gordura indicam que o poder e a aceleração são valores vetoriais, o que significa que eles têm a quantidade e direção. A força pode ser um poder, ou pode ser uma quantidade vetorial de mais de uma força, que é a força pura após a combinação de todas as forças.
Quando uma força constante atua em um corpo maciço, isso faz com que ele acelate, ou seja, mudar sua velocidade a uma velocidade constante. No caso mais simples, a força anexada ao objeto fixo faz com que ela acelere na direção da força. No entanto, se o objeto já estiver em movimento ou se esta situação for visualizada de um sistema de referência em movimento, esse corpo pode parecer acelerar, desacelerar ou alterar a direção, dependendo da direção da força e das instruções em que o objeto e o sistema de referência move-se em relação um ao outro.
Na física moderna, a segunda lei de Newton é costumeira da seguinte forma:
No sistema de referência inercial, a aceleração que recebe o ponto de material com uma massa constante é diretamente proporcional ao igual a todas as forças anexadas a ela e inversamente proporcionalmente sua massa.
Com uma escolha adequada de unidades de medição, esta lei pode ser escrita como uma fórmula:
Pessoa: Para cada ação, há uma oposição igual. Esta lei descreve o que acontece com o corpo quando fornece poder para outro corpo. As forças são sempre encontradas em pares, então quando um corpo empurra o outro, o segundo corpo é repelido tanto. Por exemplo, quando você pressiona o carrinho, o carrinho é repelido de você; Quando você puxa para a corda, a corda se inclina para você; Quando o poder da gravidade te puda para o chão, a terra te empurra e quando o foguete inflama seu combustível por trás, expandindo o gás de escape empurra no foguete, forçando-o a acelerar.
Se um objeto é muito mais maciço do que o outro, especialmente no caso de vincular o primeiro objeto à Terra, quase toda a aceleração é transmitida ao segundo objeto, e a aceleração do primeiro objeto pode ser ignorada com segurança, por exemplo, se Você jogou a bola para o Ocidente, você não precisaria, acredita-se que você realmente forçou a terra a girar mais rapidamente até que a bola estava no ar. No entanto, se você estiver em pé em patins, e jogou a bola para boliche, você começará a voltar a uma velocidade perceptível.
Na física moderna, a terceira lei de Newton é costumeira formular a seguinte forma:
Os pontos de material interagem uns com os outros com a mesma natureza direcionada ao longo da linha reta conectando esses pontos iguais ao módulo e opostos na direção:
Três leis foram testadas por inúmeras experiências nos últimos três séculos, e até agora eles são amplamente utilizados para descrever os tipos de itens e as velocidades que enfrentamos na vida cotidiana. Eles constituem a base do que agora é conhecido como mecânica clássica, nomeadamente o estudo de objetos massivos, que são mais do que escalas muito pequenas, consideradas pela mecânica quântica, e que se movem mais lentamente do que velocidades muito altas, mecânicos relativísticos.
Na ausência de influências externas de energia, o corpo continuará a se mover uniformemente em linha reta.
A aceleração do corpo móvel é proporcional à quantidade de forças ligadas e inversamente proporcionalmente sua massa.
Qualquer ação é comparada igual em força e oposto na oposição da direção.
As leis de Newton - dependendo de como o ângulo os vê, é o final do começo, ou o início do fim da mecânica clássica. Em qualquer caso, este ponto de virada na história da ciência física é uma brilhante compilação de todo o conhecimento adquirido ao momento histórico sobre o movimento de corpos físicos no âmbito da teoria física, que é agora chamada mecânica clássica. Pode-se dizer que as leis do movimento de Newton foram a contagem regressiva da história da física moderna e em ciências naturais gerais.
No entanto, Isaac Newton levou as leis nomeadas em sua honra não do ar. De fato, eles se tornaram a culminação de um longo processo histórico de formular os princípios da mecânica clássica. Pensando e matemáticos - vamos mencionar apenas Galileia ( cm. Equações do movimento de equilíbrio) - séculos tentaram retirar a fórmula para descrever as leis de movimento de moção de corpos materiais - e constantemente tropeçou no que eu pessoalmente me chamei com uma convencionalidade não relacionada, a saber, ambas as idéias fundamentais sobre quais princípios são o mundo material Isso é tanto inserido na consciência das pessoas que parecem indiscutíveis. Por exemplo, um antigo filósofos nem se importa que os corpos celestes possam se mover em órbitas diferindo da circular; Na melhor das hipóteses, a ideia de que planetas e estrelas aparecem ao redor da terra ao longo de concêntricas (isto é, aninhadas uns nos outros) órbitas esféricas. Por quê? Sim, porque desde que o tempo dos antigos pensadores da Grécia antiga não ocorreu a ninguém que os planetas pudessem se desviar da perfeição, cuja forma de realização é um círculo geométrico estrito. Era necessário ter um gênio de Johann Kepler para analisar honestamente este problema em um ângulo diferente, analisar os dados de observações reais e exibiçãodeles, que na realidade, o planeta se vira ao sol ao longo das trajetórias elípticas ( cm. Leis do capler).
Dada uma falha tão grave e estabelecida, a primeira lei de Newton é formulada incondicionalmente revolucionária. Ele afirma que se alguma partícula de material ou corpo simplesmente não estiver tocando, continuará a se mover diretamente com velocidade constante em si. Se o corpo fosse uniformemente movido em linha reta, ele se moverá em uma taxa reta. Se o corpo descansar, ele estará descansando até que a força externa não atraia. Para apenas mover o corpo físico do lugar, você precisa antes Anexar uma força corporal. Pegue o avião: nunca é encalhado do lugar até que os motores estejam funcionando. Parece que a observação dos auto-evidentes, no entanto, deveria se distrair do movimento retilíneo, pois deixa de parecer assim. No movimento inercial do corpo em uma trajetória cíclica fechada, sua análise da posição da primeira lei de Newton só permite determinar com precisão suas características.
Imagine algo como um martelo atlético - o kernel no final da corda, que é coroada em torno de sua cabeça. O kernel neste caso não está se movendo em linha reta, mas na circunferência, significa de acordo com a primeira lei de Newton, mantém algo; É "algo" - e há uma força centrípeta que você anexa ao kernel, girando. Realmente, você mesmo pode sentir isso - o cabo de um martelo atlético irá visivelmente lhe dar a palma da mão. Se você trazer uma mão e liberar o martelo, é na ausência de forças externas - imediatamente vai para o caminho em linha reta. Será mais preciso que, portanto, o Hammer se comportará em condições ideais (por exemplo, em espaço aberto), uma vez que sob a influência da força da atração gravitacional da Terra, ela voará estritamente em direto apenas no momento em que você lançou e no futuro, o caminho de vôo será mais desviado na direção da superfície da Terra. Se você tenta realmente liberar o martelo, aparece que o martelo liberado da órbita circular irá para o caminho estritamente em uma linha reta, que é tangente (perpendicular ao raio do círculo, segundo a qual foi girada) com um linear velocidade igual à taxa de sua órbita.
Agora vamos substituir o núcleo de um martelo atlético do planeta, o Hammerman - o sol e a corda - a força da atração gravitacional: Aqui está o modelo newtoniano do sistema solar.
Tal análise do que está acontecendo ao lidar com um único corpo ao redor do outro em uma órbita circular, à primeira vista, parece ser um pouco fora, mas não se esqueça de que ele absorveu uma série de conclusões dos melhores representantes do pensamento da geração anterior (suficiente para recordar o Galilé Galilé). O problema aqui é que ao dirigir ao redor da órbita circular estacionária, o corpo celestial (e qualquer outro) parece muito sereno e parece estar em um estado de equilíbrio dinâmico e cinemático sustentável. No entanto, se você descobrir, só persistir módulo (valor absoluto) da velocidade linear de tal corpo, enquanto sua direção Está mudando constantemente sob a influência da força de atração gravitacional. Isso significa que o corpo celestial se move iguala. A propósito, o próprio Newton ligou para a aceleração "mudança no movimento".
A primeira lei de Newton desempenha outro papel importante em termos de nossa natureza naturalmente estendida do mundo material. Ele nos diz que qualquer mudança na natureza do movimento do corpo indica a presença de forças externas agindo nele. Signalmente falando, se vemos como a serragem de ferro, por exemplo, salto e furar a um ímã, ou, recebendo roupas íntimas do secador, descobrimos que as coisas escorregaram e dispensaram um para outro, podemos nos sentir calmos e confiantes: esses efeitos têm Torne-se a conseqüência das forças naturais (nos exemplos dados, esta é as forças da atração magnética e eletrostática, respectivamente).
Se a primeira lei de Newton nos ajudar a determinar se o corpo está sob a influência de forças externas, então a segunda lei descreve o que acontece com o corpo físico sob seu impacto. Quanto maior a quantidade das forças externas ligadas ao corpo, diz esta lei, maior aceleração Adquire o corpo. Desta vez. Ao mesmo tempo, do que um corpo maciço ao qual uma quantidade igual de forças externas é aplicada, a menos aceleração que adquire. Estes são dois. Intuitivamente, esses dois fatos são auto-evidentes e, em forma matemática, são registrados como:
F. = ma.
onde F - força, m - peso, mas - aceleração. Este é provavelmente o mais útil e mais largo usado em fins aplicados de todas as equações físicas. É suficiente conhecer a magnitude e direção de todas as forças que atuam no sistema mecânico, e a massa de corpos materiais, dos quais consiste, e é possível calcular seu comportamento no tempo com uma precisão exaustiva.
É a segunda lei de Newton que dá a sua beleza especial a toda a mecânica clássica - começa a parecer como se todo o mundo físico for organizado como uma unidade do cronômetro, e nada vai se iludir a partir da visão de um observador inquisitivo. Ligue para mim as coordenadas espaciais e as velocidades de todos os pontos de material no universo, como se Newton nos fale, indique a direção e a intensidade de todas as forças que atuam, e eu preverei qualquer uma das suas condições futuras. E tal olhar para a natureza das coisas no universo foi até o surgimento da mecânica quântica.
Para esta lei, provavelmente, Newton e ganhou honra e respeito de não apenas cientistas naturais, mas também por cientistas humanitários e simplesmente grandes massas. Adora citar (nos negócios e sem um caso), conduzindo os paralelos mais amplos com o fato de sermos forçados a observar em nossa vida cotidiana e atrair quase ouvidos para justificar as disposições mais controversas no curso de discussões sobre quaisquer questões, Começando com relações internacionais interpessoais e finais e política global. Newton, no entanto, investiu em seu posteriormente chamado de terceira lei um significado físico completamente específico e dificilmente o traçou em outra capacidade do que como um meio preciso para descrever a natureza das interações de energia. Esta lei diz que se o corpo estiver agindo com algum poder no corpo B, o corpo também afeta o corpo a com igual em tamanho e oposto na direção da força. Em outras palavras, de pé no chão, você atua no chão com a força, a massa proporcional do seu corpo. De acordo com a terceira lei de Newton, o chão ao mesmo tempo afeta você com absolutamente a mesma maior força, mas não para baixo, mas estritamente. Esta lei é verificada experimentalmente. Não é difícil: você constantemente parece que a terra coloca em suas solas.
É importante entender e lembrar que o discurso de Newton é cerca de duas forças de natureza completamente diferente, e cada força afeta o objeto "seu". Quando a maçã cai da árvore, esta terra afeta a maçã pela força de sua atração gravitacional (como resultado, uma maçã é igualmente correndo para a superfície da terra), mas ao mesmo tempo a Apple atrai a Terra com igual poder. E o fato de que nos parece ser que é a maçã que cai no chão, e não o oposto, isso já é uma consequência da segunda lei de Newton. A massa da maçã em comparação com a massa do solo é baixa para a não comparabilidade, por isso é a sua aceleração visivelmente para o olho do observador. A massa de terra, comparada com o peso da maçã, é enorme, então sua aceleração é quase despercebida. (Em caso de queda da maçã, o centro da terra muda a uma distância de menos do que o raio do núcleo atômico.)
Pelo agregado, as três leis de Newton deram às ferramentas de físicos necessárias para iniciar a observação abrangente de todos os fenômenos que ocorrem em nosso universo. E, apesar de todos os movimentos colossais na ciência, o que ocorreu desde os tempos de Newton para projetar um novo carro ou enviar uma espaçonave para Júpiter, você usará todas as três leis de Newton.
Veja também:
1609, 1619 |
Leis de Kepler. |
1659 |
Força centrífuga |
1668 |
A lei de manter um impulso linear |
1736 |
Momento de impulso |
1738 |
Equação de Bernoulli. |
1835 |
Efeito Coriolis |
1851 |
Taxa limite de queda |
1891 |
Princípio de equivalência |
1923 |
Princípio da conformidade |
Isaac Newton, 1642-1727
Um inglês, a quem muitos consideram em geral os maiores cientistas de todos os tempos e povos. Nascido na família de pequenos nobres nobres nas proximidades de Vulstorp (Condado de Lincolnshire, Inglaterra). O pai vivo não achou (ele morreu três meses antes do nascimento do filho). Tendo entrado em um re-casamento, a mãe deixou um Isaac de dois anos para os cuidados de sua avó. Um comportamento excêntrico peculiar de um cientista adulto Muitos pesquisadores de sua biografia apenas atribuíram ao fato de que até a idade de nineth-ano, quando a morte de seu padrasto se seguiu, o menino foi completamente privado de cuidados parentais.
Por um tempo, Young Isaac estudou a sabedoria da agricultura em uma escola de artesanato. Como muitas vezes acontece com os grandes posteriormente, sua facilidade de sua vida ainda anda a massa de lendas. Então, em particular, eles dizem que um dia ele foi enviado para o gado pastando, que se espalhou com segurança em uma direção desconhecida, enquanto o menino estava sentado debaixo da árvore e lia entusiasticamente seu livro interessado. Por isso, é ou não, mas o adolescente impulso ao conhecimento em breve foi notado - e enviado para o ginásio G Granham, no final do qual o jovem entrou com sucesso Trinity College da Universidade de Cambridge.
Newton rapidamente dominou o currículo e mudou-se para o estudo das obras dos principais cientistas da época, em particular seguidores do filósofo francês Rene de Descartes (René Descartes, 1596-1650), que aderiram às visões mecanísticas sobre o universo. Na primavera de 1665, ele recebeu um grau científico de bacharel - e depois havia os eventos mais incríveis da história da ciência. No mesmo ano, a última epidemia da praga bubônica eclodiu na Inglaterra, os sinos de toque estavam cada vez mais distribuídos, e a Universidade de Cambridge estava fechada. Newton retornou a Wolstorp por quase dois anos, tendo capturado com sucesso com ele apenas alguns livros e sua inteligência não odiosa além disso.
Quando dois anos depois, a Universidade de Cambridge reabriu, Newton já (1) desenvolveu um cálculo diferencial - uma seção separada da matemática, (2) delineou os fundamentos da teoria da cor moderna, (3) trouxe a lei da comunidade mundial e (4 ) Decidiu várias tarefas matemáticas que, antes que ninguém pudesse resolver. Como o próprio Newton disse: "Naqueles dias eu estava no florescimento das minhas forças inventivas, e matemática e filosofia desde então eu nunca me me agrei tanto quanto então". (Muitas vezes pergunto aos meus alunos, dizendo-lhes mais uma vez sobre as conquistas de Newton: "E o que vocês conseguiu fazer pelas férias de verão? ")
Logo depois de voltar a Cambridge Newton foi eleito para o Conselho Cientista do Trinity College, sua estátua ainda decora a Igreja da Universidade. Ele leu um curso de palestras na teoria da cor, que mostrou que as diferenças de cor são explicadas pelas principais características da onda de luz (ou, como dizem, os comprimentos de onda agora) e que a luz tem uma natureza corpuscular. Ele também construiu um telescópio espelho, e esta invenção atraiu a atenção da sociedade real. Pesquisa perene da luz e cores foram publicadas em 1704 em seu trabalho fundamental "óptica" ( Ótica.).
Newton resolvendo a teoria "errada" da luz (enquanto as ideias de onda dominavam) levaram a um conflito com Robert Golov ( cm. A lei de uma cadela), a cabeça da Sociedade Real. Em resposta, Newton expressou uma hipótese que combinava idéias corpusculares e ondas sobre a luz. O guk acusou Newton no plágio e falou com reivindicações para prioridade nesta abertura. O conflito continuou até a morte do amargo em 1702 e fez uma impressão tão opressiva de Newton que ele tinha seis se recusou a participar da vida intelectual. No entanto, alguns psicólogos desse tempo explicam isso ao distúrbio nervoso, que foi agravado após a morte de sua mãe.
Em 1679, Newton voltou ao trabalho e desencorajou sua glória, explorando as trajetórias do movimento dos planetas e seus satélites. Como resultado desses estudos, também acompanhados de litígios com uma mais espessa sobre prioridade, a lei da comunidade mundial e as leis da mecânica de Newton foram formuladas, como nós os chamamos agora. Newton resumiu sua pesquisa no livro "Iniciantes Matemáticos da Filosofia Natural" ( Filosofiae Naturalis Principia Mathematica) Representada pela Royal Society em 1686 e publicada um ano depois. Este trabalho, que marcou o início da Revolução Científica, trouxe reconhecimento mundial de Newton.
Suas vistas religiosas, seu firme compromisso com o protestantismo também atraiu a atenção de largos círculos da elite intelectual inglesa para Newton, e especialmente o filósofo John Locke (John Locke, 1632-1704). Conduzindo cada vez mais tempo em Londres, Newton atraiu a vida política da capital e em 1696 foi nomeada pelo zelador da hortelã. Embora esta posição tenha sido tradicionalmente considerada Sinekur, Newton se aproximou de seu trabalho com toda a seriedade, considerando a lista da moeda inglesa como uma medida eficaz de combater contra os falsificadores. Apenas neste momento, Newton estava envolvido em outra disputa prioritária, desta vez com Gottfreid Leibniz, 1646-1716), em relação à abertura do cálculo diferencial. No final da vida, Newton lançou novas edições de suas principais obras, e também trabalhou como presidente da Royal Society, enquanto assumiu a posição vitalícia do diretor da hortelã.
As principais leis da mecânica clássica são a Lei de Três Newton. Agora vamos ver seus detalhes.
Primeira Lei Newton.
Observações e experiência mostram que os corpos recebem aceleração em relação à Terra, isto é, eles mudam sua velocidade em relação à terra, apenas sob a ação sobre eles outros corpos.
Imagine que o tubo de ar "pistola" entra em movimento sob a ação do gás comprimido pelo pistão avançado, ou seja, Acontece uma cadeia tão consistente de forças:
Poder levando em movimento pistão \u003d\u003e força de pistão, comprimindo gás no cilindro \u003d\u003e poder de gás, liderando um plug em movimento.
Neste e outros casos semelhantes, alterando a velocidade, isto é, A ocorrência de aceleração, há resultado das forças neste corpo de outros corpos.
Se o corpo não funcionar no corpo (ou as forças serão compensadas, ou seja,), o corpo permanecerá sozinho (em relação à terra), ou mover-se uniformemente e diretamente, isto é. sem aceleração.
Com base nisso, permitiu estabelecer a primeira lei de Newton, que mais frequentemente chamava a lei da inércia:
Existem tais sistemas de referência inerciais, em relação aos quais, o corpo está descansando (um caso especial de movimento) ou se move uniformemente e diretamente, se as forças ou as ações dessas forças forem compensadas pelo corpo.
Esta lei é praticamente impossível de verificar essa lei, porque é impossível eliminar completamente a ação de todas as forças circundantes, especialmente o efeito da fricção.
Experimentos cuidadosos sobre o estudo do movimento de corpos foram produzidos pela primeira vez pelo físico italiano Galilém Galilé no finalXVI e início XVII séculos. Mais tarde mais do que mais detalhes, esta lei foi descrita por Isaac Newton, então esta lei foi nomeada após ele.
Manifestações semelhantes de corpos de inércia são amplamente utilizados na vida cotidiana e na técnica. Agitando um pano empoeirado, "caindo" a coluna de mercúrio no termômetro.
Segunda lei de Newton.
Vários experimentos mostram que a aceleração coincide com a direção da força, causando essa aceleração. Portanto, é possível formular a lei das dependências das forças aplicadas ao corpo da aceleração:
No sistema de referência inercial, o produto da massa e aceleração é igual à força resultante (a força resultante é a soma geométrica de todas as forças aplicadas ao corpo).
O peso corporal é o coeficiente de proporcionalidade desta dependência.Por definição de aceleração () escrevemos a lei em outra forma, eem seguida, acontece que nos numeradores da parte direita da igualdade é a mudança no pulso Δp.Porque δ. p \u003d M.ΔV.
Então, a segunda lei pode ser escrita nesta forma:
Nesta forma, Newton e registrou sua segunda lei.
Esta lei é válida apenas por velocidades, muitas velocidade menor e em sistemas de referência inerciais.
Terceiro Newton Law.
Com a colisão dos dois corpos, eles mudam sua velocidade, isto é. Obter ambos os corpos acelerados. A terra atrai a lua e faz com que se mova ao longo da trajetória curvilínea; No mesmo lugar, a lua também atrai a terra (a força do destaque do mundo).
Esses exemplos mostram que as forças sempre ocorrem em pares: se um corpo atue com força para outro, então o segundo corpo age no primeiro com a mesma força. Todas as forças são personagens mútuos.
Então você pode formular a Terceira Lei Newton:
Os corpos combinam umam os outros com as forças direcionadas ao longo da linha reta, igual ao módulo e opostos na direção.
Muitas vezes esta lei é chamada de lei difícil, porque Não entendo o significado desta lei. Para a simplicidade da compreensão da lei, você pode reformular estelei ( "A ação é igual à oposição") « A força oposta é igual ao poder da atuação ", Como essas forças são aplicadas a diferentes corpos.
Até mesmo a queda dos corpos é estritamente obedece a lei do combate. Uma maçã coloca no chão porque atrai o globo; mas exatamente com a mesma força e a Apple atrai todo o nosso planeta.
Para a força de Lorentz, a lei de Newton não é cumprida.
As principais leis da mecânica de Newton formuladas em seu livro "Começam matemáticas da filosofia natural".
Então, pode-se concluir que todas essas três leis de Newton são mecânicos clássicos fundamentais; E cada uma das leis flui para outra.
As leis da dinâmica de Newton (dinâmica clássica) têm uma área limitada de aplicabilidade. Eles são válidos para corpos macroscópicos se movendo com velocidades, muito menores que a velocidade da luz no vácuo.
A redacção da primeira lei de Newton (também é conhecida como a lei da inércia):
Primeira Lei Newton. Existem tais sistemas de referência chamados inerciais, em relação aos quais o corpo se move direto e uniformemente se outros corpos ou o efeito desses órgãos sejam compensados.
No sistema de referência inercial, o corpo está se movendo uniformemente e diretamente na ausência de forças agindo nele.
Inércia o fenômeno de preservar a velocidade do movimento do corpo na ausência de influências externas ou quando são compensadas pela inércia. Portanto, a primeira lei de Newton é chamada de lei da inércia.
Se a resultante todas as forças que atuam neste corpo for zero, o corpo se move uniformemente e direto ou não se movendo. Na realidade, é impossível zero com um zero da igualdade. Mas você pode negligenciar algumas ações e escolher essa seção de movimento quando a velocidade do corpo não muda significativamente.
Pela primeira vez, a lei da inércia foi formulada pelo Galileu Galilé (1632). Newton resumiu as descobertas da Galiléia e incluí-las entre as leis básicas do movimento.
Os sistemas de referência inerciais ISO são os sistemas de referência em que a 1ª lei de Newton é realizada.
Então, a razão para mudar a velocidade do corpo no sistema de referência inercial é sempre sua interação com outros corpos. Para uma descrição quantitativa do movimento do corpo sob a influência de outros corpos, você deve inserir duas novas quantidades físicas - inertes corpo de massa e força.
Massa é um corpo que caracteriza sua inércia. Com o mesmo impacto na parte dos órgãos circundantes, um corpo pode mudar rapidamente sua velocidade, e o outro nas mesmas condições é muito mais lento. É costumeiro dizer que o segundo desses dois corpos tem maior inércia, ou, em outras palavras, o segundo corpo tem uma massa maior.
Se dois corpos interagirem uns com os outros, a taxa de ambos os corpos muda, isto é, no processo de interação, ambos os corpos adquirem aceleração. A proporção de acelerações de dois órgãos de dados é constante para quaisquer impactos. Na física, assumiu-se que as massas de corpos interagentes são inversamente proporcionais às acelerações adquiridas por corpos como resultado de sua interação.
Comparação das massas de dois tel.
\\ [\\ DFRAC (M_1) (M_2) \u003d - \\ DFRAC (A_2) (A_1) \\]
Nessa proporção do valor \\ (A_1 \\) e \\ (A_2 \\), ele deve ser considerado como projeções de vetores \\ (a_1 \\) e \\ (a_2 \\) no eixo de boi. O sinal "menos" no lado direito da fórmula significa que a aceleração dos corpos interagentes é direcionada em partes opostas.
No sistema internacional de unidades (s) peso corporal é medido em quilogramas (kg).
A massa de qualquer corpo pode ser determinada pela experiência comparando com padrão de pesagem (\\ (M _ (\\ text (et)) \u003d 1 \\ text (kg) \\)). Deixe ser \\ (M_1 \u003d m _ (\\ text (et)) \u003d 1 \\ text (kg) \\). Então
\\ [M_2 \u003d - \\ DFRAC (A_1) (A_2) m _ (\\ text (et)) \\]
Massa corporal - valor escalar. A experiência mostra que, se dois corpos com as massas \\ (m_1 \\) e \\ (m_2 \\) estiverem conectados a um, a massa \\ (m \\) do corpo composto acaba por ser igual à soma das massas \\ ( m_1 \\) e \\ (m_2 \\) desses corpos:
\\ [M \u003d m_1 + m_2 \\]
Esta propriedade é chamada aditividade.
Força - Esta é uma medida quantitativa de interação tel. A força é a causa da mudança de velocidade do corpo. Na mecânica de Newton, o poder pode ter uma natureza física diferente: a força do atrito, o poder da gravidade, força elástica, etc. O poder é valor vetorial, tem um módulo, direção e ponto do aplicativo.
A soma do vetor de todas as forças que atuam no corpo é chamada poder de televisão.
Para mudar a velocidade do corpo, é necessário agir com alguma força. Naturalmente, o resultado da ação do mesmo para a magnitude das forças em vários corpos será diferente.
Existem 4 tipos principais interação:
Todas as interações são manifestações desses tipos básicos.
Exemplos de forças: força de gravidade, força de elasticidade, peso corporal, força de fricção, ejetando energia (Archimedov), força de levantamento.
O que é poder? Força - medida dos efeitos de um corpo para outro.
Poder - magnitude do vetor. A força é caracterizada por:
Para medir a força que você precisa instalar padrão para poder e método de comparação Outras forças com esta referência.
Como referência da força, você pode tomar uma mola, esticada para algum comprimento predeterminado. Poder do módulo. F.0, com o qual esta primavera com um alongamento fixo atua no corpo anexado a ele, é chamado padrão para poder. O método de comparação de outras forças com o padrão é o seguinte: Se o corpo sob a ação da força medidos \\ (\\ vec (F) \\) e a força de referência \\ (\\ vec (f_0) \\) permanece sozinha (ou se move uniformemente e direto), então igual ao módulo \\ (\\ vec (f) \\) \u003d \\ (\\ vec (f_0) \\).
Comparação de Power \\ (\\ Vec (F) \\) com um benchmark. \\ (\\ Vec (f) \\) \u003d \\ (\\ vec (f_0) \\)
Se a força medida \\ (\\ vec (f) \\) for maior (por módulo) da força de referência, você poderá conectar duas molas de referência em paralelo. Nesse caso, a força medida é \\ (\\ vec (2 f_0) \\). Da mesma forma, as forças podem ser medidas \\ (\\ vec (3 f_0) \\), \\ (\\ vec (4 f_0) \\) e assim por diante.
Comparação de Power \\ (\\ Vec (F) \\) com um benchmark. \\ (\\ Vec (f) \\) \u003d \\ (\\ vec (2 f_0) \\)
Medição de forças menores \\ (\\ vec (2 f_0) \\)
Comparação de Power \\ (\\ Vec (F) \\) com um benchmark. \\ (\\ Vec (f) \\) \u003d \\ (\\ Vec (2 f_0) \\ cos (\\ alfa) \\)
A força de referência no sistema internacional de unidades é chamada de Newton (H).
A força em 1 h relata o corpo que pesa 1 kg aceleração 1 m / s2
Dimensão [n]
\\ [1 \\ text (n) \u003d 1 \\ dfac (\\ text (kg) \\ cdot \\ text (m)) (\\ text (c) ^ 2) \\]
Na prática, não há necessidade de todas as forças medidas para comparar com o padrão. Para medir a força, as molas recarregadas no método descrito acima são usadas. Tais molas calibradas são chamadas dinamômetros . A força é medida pelo alongamento do dinamômetro.
Javascript está desabilitado no seu navegador.No curso escolar de física, as três leis de Newton são estudadas, que são a base da mecânica clássica. Hoje, todo estudante está familiarizado com eles, mas durante o grande científico, essas descobertas foram consideradas revolucionárias. As leis de Newton serão brevemente descritas abaixo, elas ajudam a entender apenas a base de mecânica e interação de objetos, mas também ajudam a escrever dados como uma equação.
Pela primeira vez, a Lei Issak Newton descreveu no trabalho de "partidas matemáticas da filosofia natural" (1867), na qual não apenas as próprias conclusões do cientista foram descritas em detalhes, mas todo o conhecimento sobre este tópico aberto por outros filósofos e matemáticos. Assim, o trabalho tornou-se fundamental na história da mecânica, e mais tarde física. Abordou o movimento e a interação de corpos maciços.
Interessante saber! Isaac Newton não era apenas um físico talentoso, matemático e astrônomo, mas também considerou um gênio em mecânica. Ele serviu como presidente da Royal Society of London.
Cada declaração cobre uma das áreas de interação e movendo objetos na natureza, no entanto, apelo a eles era um pouco abolido por Newton, e eles foram tomados como pontos sem um determinado tamanho (matemático).
É essa simplificação que tornou possível ignorar os fenômenos físicos naturais: resistência ao ar, fricção, temperatura ou outros indicadores físicos do objeto.
Os dados obtidos podem ser descritos apenas em tempo, massa ou comprimento. É por causa disso, a redação de Newton fornece apenas valores adequados, mas aproximados que não podem ser usados \u200b\u200bpara descrever a reação exata de objetos grandes ou variáveis.
O movimento de objetos massivos que participam nas definições é feito para calcular no inercício, representado na forma de um sistema de coordenadas de três dimensões e, ao mesmo tempo, não aumenta sua velocidade e não se vira em torno de seu eixo.
É muitas vezes referido como sistema de referência de Newton, mas ao mesmo tempo o cientista nunca criou e não usou um sistema similar, mas usou irracional. É nesse sistema que o corpo pode se mover como descreve este Newton.
Chamou a lei da inércia. Não há fórmula prática, mas há várias palavras. Em livros didáticos em física, a seguinte formulação da primeira lei de Newton é proposta: Existem sistemas de referência inerciais para os quais um objeto, se é livre do impacto de quaisquer forças (ou são instantaneamente compensados), para ser completamente descansando ou movido em linha reta e na mesma velocidade. O que esta definição significa e como entender?
Palavras semelhantes, a primeira lei de Newton é explicada da seguinte forma: qualquer corpo, se não o toca e de modo algum impactá-lo, permanecerá constantemente em repouso, isto é, infinitamente parado. A mesma coisa acontece quando se move: ele se moverá uniformemente em uma determinada trajetória infinitamente, enquanto isso não afeta.
Tal aprovação expressou Galileu Galileu, mas não pôde esclarecer e descrever com precisão este fenômeno. Nesta redação, é importante entender corretamente o que são sistemas de referência inerciais. Se você disser palavras bastante simples, este é um sistema no qual esta definição é executada.
No mundo você pode ver uma enorme variedade de sistemas semelhantes, se você assistir ao movimento:
Como exemplo, considere um determinado pára-quedas, que já revelou o pára-quedas e se move em linha reta e, ao mesmo tempo, uniformemente em relação à superfície da Terra. O movimento humano não é parado até a atração terrena é compensada pelo movimento e à resistência ao ar. Assim que esta resistência diminui, a atração aumentará, o que levará a uma mudança na velocidade do pára-quedista - seu movimento se tornará direto e equivalente.
É em relação a essa redação que há uma lenda de maçã: Isaac descansou no jardim sob a macieira e ponderou sobre fenômenos físicos quando uma maçã madura estava quebrada e caiu na grama. É exatamente uma queda plana forçou um cientista a explorar essa questão e emitir uma explicação científica para o movimento do assunto em um determinado sistema de referência.
Interessante saber! Além de três fenômenos na mecânica, Isaac Newton também explicou o movimento da lua como um satélite da Terra, criou uma teoria corpuscular de luz e decompor o arco-íris em 7 cores.
Essa comprovação científica não diz respeito ao movimento de objetos no espaço, mas para interagir-lhes com outros objetos e os resultados desse processo.
A lei diz: Um aumento na taxa de um objeto com uma certa massa constante no sistema de referência inercial é diretamente proporcional ao poder da exposição e inversamente proporcional à massa constante do item em movimento.
Simplificando, se houver um certo corpo móvel, cuja massa não muda, e de repente o estranho começará a trabalhar nele, ele começará a acelerar. Mas a velocidade da aceleração será diretamente dependente do impacto e, invasamente, dependerá da massa do item em movimento.
Por exemplo, você pode considerar a bola de neve que rola da montanha. Se a bola estiver empurrando ao longo do movimento, a aceleração da bola dependerá do poder da influência: Como é mais, mais aceleração. Mas, quanto maior a massa dessa bola, a menos aceleração será. Este fenômeno é descrito pela fórmula em que a aceleração é levada em conta, ou "a", que é a massa resultante de todas as forças afetadas, ou "f", bem como a massa do próprio item, ou "m". :
Deve ser esclarecido que esta fórmula só pode existir se a resultante todas as forças não forem menos e não for zero. A lei aplica-se apenas sobre os corpos que se movem com velocidade menos luz.
Muitos ouviram a expressão: "Toda ação tem sua oposição". Muitas vezes é usado não apenas em fins de educação geral, mas também educacional, explicando que todas as forças há uma grande.
Essa formulação foi da próxima aprovação científica de Isaac Newton, ou melhor, sua terceira lei, que explica a interação de várias forças na natureza em relação a qualquer corpo.
A Terceira Definição da Lei Newton tem isso: os itens têm um impacto entre si com as forças da mesma natureza (conectando a massa de objetos e são direcionados ao longo da linha reta), que são iguais em seus módulos e são direcionados em diferentes direções. Essa fraseia parece bastante difícil, mas palavras simples explicam a lei facilmente: cada força tem sua oposição ou força igual dirigida na direção oposta.
É muito mais fácil entender o significado da lei, se eles fizerem uma arma como exemplo, dos quais atiram núcleos. A arma afeta um projétil com a mesma força com a qual a concha afeta a arma. Isso confirmará que isso será um pequeno movimento da arma de volta durante um tiro, o que confirmará o efeito do kernel na arma. Se você tomar como um exemplo da mesma maçã que cai no chão, ficará claro que a maçã e a terra afetarem uns aos outros com igual poder.
A lei também tem uma definição matemática, que usa a primeira força do corpo (F1) e o segundo (F2):
Um sinal de menos relata que os vetores da força de dois corpos diferentes são direcionados em lados opostos. É importante lembrar que essas forças não compensam umas às outras, uma vez que são dirigidas em relação a dois corpos, e não um.
As leis de Newton brevemente e claramente precisam conhecer todos os adultos, pois são a base da mecânica e agem na vida cotidiana, apesar do fato de que nem todas as condições estes padrões são respeitados. Eles se tornaram axiomas em mecânica clássica, e com base neles, as equações de movimento e energia foram criadas (mantendo o pulso e a preservação da energia mecânica).
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