Законите на Нютон. Втори закон на Нютон. законите на Нютон - формулировката

Изследването на природните явления въз основа на експеримента е възможно само при условие на спазване на всички етапи: наблюдение, хипотеза, експеримент, теория. Наблюдение ще идентифицира и сравни фактите, хипотезата, прави възможно да им се даде подробно научно обяснение, изисква експериментално потвърждение. Провеждане на органите за движение наблюдение е довело до един интересен извод: промяната в скоростта на тялото е възможно само под влиянието на друг орган.

Например, ако ви свършат бързо нагоре по стълбите, просто трябва да се обърнат, за да вземете парапета (промяна на посоката) или пауза (величина на промяната на скоростта), за да не се натъкнете на отсрещната стена.

Наблюдения на подобни явления е довело до създаването на секцията за физика, студентът кара телата си или да промените скоростта на деформация.

Основи на динамиката

Отговорете на многогодишно въпроса защо физическото тяло се движи по някакъв начин или в покой, той е проектиран говорител.

Помислете за състоянието на покой. Въз основа на концепцията за относителността на движение, можем да заключим, че не може да има абсолютно неподвижни тела. Всеки субект, е фиксирана по отношение на едно тяло на позоваване се движат един спрямо друг. Например, една книга да лежи на масата, е фиксиран по отношение на масата, но ако смятате, своята позиция във връзка с преминаване лицето, след това направете естествен извод: книгата се движи.

Ето защо, законите за движение на телата, обхванати в инерционни еталонни системи. Какво е това?

Наречен инерциална референтна система, в която тялото е в покой или се изпълнява еднакво и праволинейно движение при липсата на излагане на други теми или предмети.

В горния пример, системата на референтната свързани с маса може да се нарече инерционни. Един мъж в униформа на движение в права линия, може да послужи като отправна точка на тялото на ISO. Ако неговото движение ще се ускори, а след това се свързва с него не може да бъде инерционно CO.

В действителност, тази система може да се корелира с органите неподвижно закрепени към повърхността на земята. Въпреки това, самата планета не може да служи като тялото на референтна стойност за ISO-равномерно се върти около оста си. повърхност на тяло има центростремителна ускорение.

Какво е инерция?

инерцията явление е пряко свързано с ISO. Не забравяйте, че това, което се случва, ако движеща се кола спира изведнъж? Пътниците са изложени на риск, тъй като продължават тяхното движение. Престани да се седалка пред или предпазни колани. Обяснете процеса на пътнически инерцията. Вярно ли е това?

Inertia - явление, което предполага запазване на постоянна скорост на тялото при липсата на излагане на други органи. Пътникът е под седалките или столове. не се наблюдава инерция явление.

Обяснението се крие в качествата на тялото, и, според него, веднага се промени скоростта на един обект е невъзможно. Тя - инерцията. Например, инерцията на живака в термометъра ви позволява да пропуснете бара, ако ние сме стари разклаща термометъра.

Мярка нарича телесна маса инерция. Чрез взаимодействие по-бързо скорост на промяна за организации, които имат по-малка маса. кола сблъсък с бетонна стена за финала работи почти без следа. Превозните средства, често претърпяват необратими промени: промяна на скоростта, има значителна деформация. Оказва се, че инерцията на бетонната стена е много по-висока от инерцията на колата.

Възможно ли е да се отговори на естествено явление инерция? Условия, при което тялото не е връзки с други органи - дълбокия космос, в който корабът се движи с изключен двигател. Но дори и в този случай, гравитационното въртящ момент е налице.

основни ценности

Проучване на динамиката на пилота е свързано с нивото на опит с измерване на физични величини. Най-интересни са:

• ускорение като мярка за органите на скорост променящите проценти; обозначен с буквата А, измерена в м / сек ^2;
• маса като мярка на инертност; Това означава писмо т, измерена в килограми;
• сила като мярка за взаимното действие на органи; често означени с буквата F, измерена в N (нютона).

Връзката на тези променливи е изложен в три закономерности, получени най-голям английски физик. Законите на Нютон са проектирани, за да обясни сложността на взаимодействието между различните органи. Както и процеси, които контролират. Това е "ускорение" на понятието "сила", "тегло" на законите на Нютон са свързани чрез математически отношения. Нека се опитаме да разберем какво означава.

Действие е само една сила - един изключителен феномен. Например, един изкуствен спътник, орбита около Земята, е оставено само на гравитацията.

Полученият

Действието на няколко сили могат да бъдат заменени с един единствен сила.

Геометрична сума на силите, действащи върху тялото, наречен резултатната.

Става дума за геометрична сума, тъй като силата - векторна величина, която зависи не само от гледна точка на прилагане, но също така и по посока на действие.

Например, ако имате нужда да се движат доста масивен гардероб, можете да поканите приятелите си. Съвместни усилия за постигане на желания резултат. Но вие можете да поканите само един, много силен човек. Неговото усилие равно на действието на всички приятели. сила, приложена герой може да бъде наречен резултантната.

Закони на Нютон са формулирани на базата на концепцията за "полученото".

Законът на инерцията

Започнете да изучавате законите на Нютон с най-често явление. Първият закон обикновено се нарича закон на инерцията, защото тя определя причините униформа движение или възбрана органи.

Тялото се движи равномерно и праволинейно или в покой, ако не се извършва в сила или се компенсира действие.

Може да се твърди, че резултатната в този случай е равна на нула. Това състояние е, например, движещо се превозно средство с постоянна скорост на прав участък от пътя. Силата на тежестта се компенсира земята реакционната сила и силата на натиска на модула е равна на силата на съпротивление на движението.

Полилей на тавана почива, тъй като силата на гравитацията, е базирана на напрежението на своите тела.

Компенсирани може да бъде само на силите, които се прилагат към една и съща организация.

втори закон на Нютон

Хайде. Причините за изменението на скоростта на телата, като се има предвид втория закон на Нютон. Това, което се казва?

Получените сили, действащи върху организма се определя като продукт на закупените под действието на ускоряването на телесно тегло.

2 Нютон закон (формула: F = ma), за съжаление, не установява причинно-следствените връзки между основните понятия на кинематиката и динамиката. Той не може да уточни точно каква е причината за ускоряване на органи.

Нека да се формулира по друг начин: ускорение, получава едно тяло е право пропорционална на резултантната сила и обратно пропорционална на телесна маса.

Така, че е възможно да се установи, че темповете на промяна се случва само като функция на силата, приложена към него, и телесно тегло.

2 закон на Нютон, формулата на който може да бъде: а = F / m, вектор се счита за основен, тъй като тя дава възможност да се установи връзка между секции на физиката. Тук, - вектор ускорение на тялото, F - получената сила, m - маса на тялото.

Ускорено движение на автомобила е възможно, ако тягата на двигателя надвишава силата на съпротивителното движение. С увеличаване на сцепление и ускорение увеличава. Камиони са оборудвани с тежкотоварни машини, тъй като тяхната маса е много по-голяма от масата на леки автомобили.

Състезателни автомобили, създадени за високоскоростни състезания са улеснени, така че те определят минималните необходими части и мощността на двигателя се увеличава в рамките на възможното. Един от най-важните характеристики на време спортен автомобил ускорение до 100 км / ч. Колкото по-малък интервал, толкова по-добре качествата на колата с висока скорост.

Законът на взаимодействие

законите на Нютон, на базата на силите на природата, казват, че всяко взаимодействие е придружен от няколко сили. Ако топката виси на косъм, той е с нейния ефект. Преждата също се разтяга под действието на топката.

Довършва формулирането на законите на трети модели на Нютон. Накратко това е: действие е равно на реакция. Какво означава това?

Силите, които влияят на тялото на друг, са равни по сила, противоположни по посока и са насочени по протежение на линията, свързваща центровете на органи. Интересно е, че компенсира тях не може да бъде назован, защото те действат на различни органи.

Прилагане на законите

Известният проблем на "кон с каруца" може да се изръси. Файтон да каза, че се измества от мястото. Според третия закон на Нютон, тези два обекта оказват един на друг с равни по модул правомощия, но на практика, конят може да се движи с количка, която не се вписва в основата модел.

Ще се намери решение, ако някой смята, че тази система на телата не е затворен. Road оказва въздействие и на двете тела. Силата, действащи върху копитото на коня статично триене е по-голяма от стойността на силата на триене при търкаляне на колелата на количката. В крайна сметка, по време на движение започва с опит да се премести в кошницата. Ако ситуацията не се промени, на коня при никакви обстоятелства няма да я премести от място. Неговите копита ще се подхлъзнат на пътя, а трафикът ще бъде.

В детството, подвижен един срещу друг на шейната, може да се сблъскате с такъв пример. Когато шейната седят две или три деца, на усилията на един не е достатъчно, за да ги преместите.

Падането на телата на повърхността на земята, обясниха от Аристотел ( "Всяко тяло знае своето място") може да бъде опровергана, въз основа на изложеното по-горе. Обектът се движи към земята под влиянието на същата сила, както на земята за него. Сравнявайки техните параметри (маса на Земята е много повече от теглото), в съответствие с втория закон на Нютон, твърдят, че ускорението на даден обект, както много пъти по-голяма от ускоряването на Земята. Свидетели сме на промяна в скоростта на тялото е, Земята не се движи от орбита.

Границите на приложимост

Съвременните физика на законите на Нютон не отричат, а само определя границите на тяхната приложимост. Преди началото на физиката на XX век не е имал съмнение, че тези закони обясняват всички природни явления.

1, 2, 3, закон на Нютон напълно разкрива причините за поведението на макроскопски органи. Движение на обекти с малки скорости напълно описани от тези постулати.

Направен е опит да се обясни на базата на движението на телата при скорости близки до скоростта на светлината, е обречен на провал. Пълна промяна на свойствата на пространството и времето не позволява използването на динамиката на Нютон при тези скорости. В допълнение, законите се променят възгледите си в неинерциални CO. За тяхното използване въвежда концепцията за инерционни сили.

Обяснете на движението на небесните тела, правилата за тяхното местоположение и взаимодействие са законите на Нютон. Законът за гравитацията е въведена за тази цел. За да видите резултата на привличане на малки тела е невъзможно, тъй като властта е оскъдна.

взаимното привличане

Известна легенда, според която г-н Нютон, който седеше в градината и има спад от ябълки, посети брилянтна идея: да се обясни движението на обекти в близост до земната повърхност и движението на небесните тела , въз основа на взаимно привличане. Това не е толкова далеч от истината. Системи за наблюдение и съответната точно изчисляване не само падането на ябълки, но също така и да се премести на Луната. Законите на това движение води до извода, че се увеличава атракция сили със средствата за масово и взаимодействащи органи намалява с увеличаване на разстоянието между тях.

Позовавайки се на втория и третия законите на закона за гравитацията на Нютон, формулиран по следния начин: всички тела във Вселената се привличат помежду си със сила, насочена по линията, съединяваща центровете на органите, пропорционални на масата на телата и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между центровете на телата.

В математически израз: F = ГММ / ^R2, където F - силата на привличане, М, М - маса на взаимодействащите тела, R - разстоянието между тях. Коефициентът на пропорционалност (G = 6.62 х 10 ^-11 Nm ² / кг ²⁾ се нарича гравитационна константа.

Физическият смисъл: тази константа е равна на силата на привличане между две тела на маси от 1 кг на разстояние 1 m Ясно е, че силата е толкова незначителен за органите на малкия маса, която може да се пренебрегват .. Планети, звезди, галактики, силата на привличане е толкова голям, че напълно определя тяхното движение.

Това е Законът на привличането гласи, че трябва да започне ракети гориво, което може да създаде струя тяга, за да се преодолее влиянието на Земята Нютон. Скоростта се изисква за това - скоростта бягство от 8 км / с.

Съвременната технология позволява производството на ракети да започне безпилотни станции като изкуствени спътници на слънцето на другите планети, за да ги изследват. Speed, разработена в такова устройство, - второто място скорост равна на 11 km / сек.

Алгоритъм на законите

динамиката на решаване проблем е предмет на специфична последователност от действия:

• За да се анализира проблема, да идентифицират типа данни на движение.
• Изпълнете чертеж, показващ всички сили, действащи върху тялото, както и посоката на ускорение (ако има такъв). Изберете координатна система.
• Запишете на първия или втория закон, в зависимост от това дали ускорението на тялото във векторен вид. Отговарят на всички сили (резултатна сила, законите на Нютон: първо, ако скоростта на тялото не се променя, и втората, ако има ускорение).
• Уравнението пренаписана в проекции на избраните оси координират.
• Ако в резултат на системата от уравнения, не е достатъчно, а след това записва другия: определяне сили кинематика уравнения, и т.н. ...
• Решаване на система от уравнения за неизвестно количество.
• Управляван от размери за да се определи точността на формулите.
• Изчислете.

Обикновено тези действия са достатъчни за решаване на всички стандартни задачи.