سيتحدث هذا المقال عن كيفية تفسير قوانين نيوتن بشكل صحيح. من أجل المفهوم الكامل للقوانين الأولى والثانية والثالثة لإسحاق نيوتن ، سيتم توفير أمثلة لتطبيقها وأمثلة على حل المشكلات.
محتوى
قدم نيوتن مساهمته الضخمة في أساسيات الميكانيكا الكلاسيكية بفضل ثلاثة قوانين. في عام 1967 ، كتب عملًا يسمى: المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية. في المخطوطة ، وصف كل المعرفة ليس فقط له ، ولكن أيضا العلماء الآخرين. إنه إسحاق نيوتن هو نفس العلماء الفيزيائيين الذين يعتبرون مؤسس هذا العلم. القوانين الأولى والثانية والثالثة من نيوتن تحظى بشعبية خاصة ، لذلك سيتم مناقشتها لاحقًا.
قوانين نيوتن: القانون الأول
مهم: أن تكون قادرًا ليس فقط على صياغة القوانين الأولى والثانية والثالثة لنيوتن ، ولكن أيضًا لتنفيذها بسهولة في الممارسة العملية. وبعد ذلك يمكنك حل المشكلات المعقدة.
في القانون الأول يقال عن النظم المرجعيةالتي تسمى القصور الذاتي. في أنظمة الجسم هذه ، تتحرك بشكل مستقيم ، بالتساوي (أي بنفس السرعة ، في خط مستقيم) ، في الحالة التي لا تؤثر فيها القوى الأخرى على هذه الهيئات أو يتم تعويض تأثيرها.
لفهم القاعدة بسهولة ، يمكنك إعادة صياغة ذلك. بتعبير أدق ، أعط مثالاً: إذا أخذت عنصرًا على عجلات ودفعته ، فسيذهب المنتج تقريبًا إلى ما لا نهاية في الحالة التي لا تتأثر فيها قوة الاحتكاك ، وقوة كتل الهواء والطريق. أين مثل شيء مثل التعطيل، إنها قدرة الموضوع على عدم تغيير السرعة سواء في الاتجاه ، وليس في الحجم. حتى في الفيزياء ، يعتبر التفسير الأول لقانون نيوتن بالقصور الذاتي.
قبل افتتاح القاعدة ، درس إسحاق نيوتن غاليليو أيضًا الجمود ، ووفقًا لموافقته ، بدا القانون على النحو التالي: إذا لم تكن هناك قوة تعمل على هذا الموضوع ، فإنها إما لا تتحرك أو تتحرك بالتساوي. تمكن نيوتن من شرح هذا المبدأ بشكل أكثر تحديداً لنسبية الجسم والقوة التي تؤثر عليه.
وبطبيعة الحال ، لا توجد أنظمة على الأرض يمكن أن تعمل فيها هذه القاعدة. عندما يمكن دفع بعض الكائنات وسيتحرك بالتساوي في خط مستقيم دون التوقف. في أي حال ، سوف تؤثر القوى المختلفة على الجسم ، لا يمكن تعويض آثارها على الموضوع. بالفعل قوة واحدة لجذب الأرض تخلق تأثيرًا على حركة أي جسم أو جسم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك احتكاك ، انزلاق ، كوريوليس ، إلخ.
قوانين نيوتن: القانون الثاني
تمكن القوانين المفتوحة لنيوتن في القرن الماضي ، في المجمع ، العلماء من مراقبة العمليات المختلفة ، والتي تحدث في الكون بفضل إنشاء هياكل وآلات تكنولوجية جديدة.
لمعرفة ما هي أسباب الحركة ، يجب عليك الاتصال بالقانون الثاني لنيوتن. هنا ستجد تفسيرات. بفضله ، يمكنك حل المشكلات المختلفة حول هذا الموضوع - الميكانيكا. كما فهم جوهرها ، يمكنك استخدامه في الحياة.
في البداية ، تمت صياغته على النحو التالي - تغيير في الدافع (مقدار الحركة) يساوي القوة التي تجعل الجسم ينتقل إلى وقت متغير. أيضا ، تتزامن حركة الموضوع مع اتجاه العمل.
لتوضيح الأمر ، هذا كما يلي:
f \u003d Δp/ΔT
الرمز Δ هو فرق ، يسمى التفاضليه، P هو الدافع (أو السرعة) ، و T هو الوقت.
وفقا للقوانين:
- ΔR \u003d M · V
بناء على هذا:
- f \u003d m · Δv/Δp ،والمعنى: Δv/Δp \u003d a
الآن تكتسب الصيغة هذا الرأي: f \u003d m · a ؛من هذه المساواة يمكنك العثور عليها
- a \u003d f/m
قانون نيوتن الثانييتم تفسيره على النحو التالي:
التسارع ، الكائن المتحرك يساوي المعين ، الذي تم الحصول عليه نتيجة لتقسيم القوة إلى وزن الجسم أو الكائن. وفقًا لذلك ، كلما تم إرفاق القوة بشكل أقوى بالموضوع ، زاد تسارعه ، وإذا كان وزن الجسم أكبر ، فإن تسارع الكائن أقل. يعتبر هذا البيان القانون الأساسي للميكانيكا.
F - في الصيغة تشير إلى كمية (الهندسة) للجميع قوة أو لأقصى حد.
القوة المقدرة هذا هو مجموع القيم (المتجه). علاوة على ذلك ، يجب طي هذه القيم وفقًا لقواعد المتوازي أو المثلث. إنه مثالي للحصول على إجابة لمعرفة القيم الرقمية للقوى التي تعمل على الكائن وحجم الزاوية بين متجهات القوى.
يمكن استخدام هذه القاعدة في أنظمة بالقصور الذاتي وغير الشرعي. إنه يعمل للأشياء التعسفية ، والهيئات المادية. لجعل الأمر أكثر وضوحًا ، إذا كان النظام غير موجود ، فسيتم استخدام هذه القوى مثل: الطرد المركزي ، قوة الكوريوليس ، في الرياضيات ، يتم كتابة هذا مثل هذا:
ma \u003d f + fi ،أين Fi - قوة بالقصور الذاتي.
كيف يتم تطبيق قانون نيوتن؟
مثال على ذلك: تخيل أن السيارة كانت تقود سيارتها إلى الطريق وتمسك بها. جاءت سيارة أخرى لمساعدة السائق ، ويحاول سائق السيارة الثانية سحب السيارة بمساعدة الكابل. ستبدو صيغة نيوتن للسيارة الأولى هكذا:
ma \u003d f nat. neti +fty - ft.
أمثلة على حل المشكلات:
- من خلال الفيديو ألقوا الحبل. من ناحية ، يتم تعليق الحمل على الحبل ، من ناحية أخرى ، متسلق ، وكتلة البضائع والشخص متطابق. ماذا سيحدث للحبل والأسطوانة عندما يرتفع المتسلق إلى الأعلى. يمكن إهمال قوة احتكاك الفيديو ، وكتلة الحبل نفسه.
حل المشكلة
وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، يمكن أن تكون الصيغة رياضياً على النحو التالي:
- mA1 \u003d fnat.niti1 - mgma1 \u003d fnat.niti1 - mg - هذا هو القانون الثاني للمتسلق
- ma2 \u003d fnat.nith2 - mgma2 \u003d fnat.nith2 - mg - لذلك يمكنك من الناحية الرياضية تفسير قانون نيوتن للبضائع
- بالشرط: fnat. neti1 \u003d fnat. nity2
- من هنا: mA1 \u003d MA2
إذا تم تقسيم الجزء الأيمن واليسرى من عدم المساواة إلى M ، فقد اتضح أن التسارع والبضائع المعلقة وصعود الشخص متكافئ.
قوانين نيوتن: القانون الثالث
القانون الثالث لنيوتن لديه هذه الصيغة: تتمتع الهيئات بالقدرة على التفاعل مع بعضها البعض مع نفس القوى ، يتم توجيه هذه القوى على خط واحد ، ولكن لها اتجاهات مختلفة. في الرياضيات - قد يبدو هذا على النحو التالي:
fn \u003d - fn1
مثال على عمله
لدراسة أكثر شمولية ، سننظر في مثال. تخيل مسدسًا قديمًا يطلق النار على النوى الكبيرة. لذا - فإن النواة التي تدفع سلاحًا هائلاً سيؤثر عليه بنفس القوة التي ستصب بها.
FYA \u003d - FP
لهذا السبب تتراجع البندقية عند إطلاق النار. لكن النواة سوف تطير بعيدًا ، وسوف يتحرك البندقية قليلاً في الاتجاه المعاكس ، وذلك لأن الأسلحة والنواة لها كتل مختلفة. سيحدث أيضًا عندما يسقط أي كائن على الأرض. ولكن من المستحيل ملاحظة ردود أفعال الأرض لأن جميع الأشياء المتساقطة تزن ملايين المرات أقل من كوكبنا.
فيما يلي مثال آخر على القاعدة الثالثة للميكانيكا الكلاسيكية: النظر في جاذبية الكواكب المختلفة. حول كوكبنا يدور القمر. يحدث هذا عن طريق الجاذبية على الأرض. لكن القمر يجذب الأرض أيضًا - وفقًا للقانون الثالث لإسحاق نيوتن. ومع ذلك ، فإن جماهير الكواكب المستديرة مختلفة. لذلك ، فإن القمر غير قادر على جذب كوكب كبير من الأرض إلى نفسه ، ولكنه يمكن أن يتسبب في EJI من الماء في البحار والمحيطات والسحب.
مهمة
- ضربت الحشرة كأس الجهاز. ما هي القوى التي تنشأ ، وكيف يتصرفون على الحشرة والسيارة؟
حل المشكلة:
وفقًا للقانون الثالث لنيوتن ، فإن الهيئات أو الأجسام ، عند تعرضها لبعضها البعض ، لها قوى متساوية في الوحدة ، ولكن في الاتجاه - عكس ذلك. بناءً على هذا البيان ، يتم الحصول على الحل التالي لهذه المشكلة: تؤثر الحشرة على السيارة بنفس القوة التي تؤثر عليها السيارة. لكن الإجراء نفسه يختلف إلى حد ما ، لأن الكتلة وتسريع الجهاز والحشرات مختلفة.
الفيديو: القوانين الأولى والثانية والثالثة لنيوتن
