นิวตัน - มันคืออะไร? นิวตัน - วัดจากอะไร?

ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษากฎหมายของจักรวาลของเราโดยใช้วิธีการวิจัยมาตรฐานและระบบการเฉพาะของหน่วย หน่วยพลังงานสามารถกำหนด N (นิวตัน) แรงคืออะไร, วิธีการหามันและวัดมันได้หรือไม่ ขอตรวจสอบในรายละเอียดมากขึ้น

ประวัติที่น่าสนใจ

Isaak Nyuton - นักวิทยาศาสตร์ภาษาอังกฤษที่โดดเด่นของศตวรรษที่ XVII ที่ทำผลงานที่ทรงคุณค่าต่อการพัฒนาของวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ ว่าเขาเป็นบรรพบุรุษของฟิสิกส์คลาสสิก เขาก็สามารถที่จะอธิบายกฎหมายที่ควบคุมและดวงดาวขนาดใหญ่และเมล็ดเล็ก ๆ ของทรายที่ดำเนินการโดยการไหลของลม หนึ่งของการค้นพบหลักของเขาถือว่าเป็นกฎแห่งแรงโน้มถ่วงสากลและสามกฎหมายพื้นฐานของกลศาสตร์ซึ่งอธิบายถึงการทำงานร่วมกันของร่างกายในธรรมชาติ ต่อมานักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ก็สามารถที่จะอนุมานกฎหมายของแรงเสียดทานของส่วนที่เหลือและลื่นเพียงเพราะการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ Isaaka Nyutona

บิตของทฤษฎี

ปริมาณทางกายภาพได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ นิวตัน - ตัวชี้วัดของความแข็งแรง ความหมายของการใช้พลังงานมากสามารถอธิบายเป็น "แรง - เป็นตัวชี้วัดเชิงปริมาณของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุหรือปริมาณที่ characterizes ระดับของความรุนแรงหรือความตึงเครียดศพ."

แรงเป็นวัดในนิวตันสำหรับเหตุผล นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สามเปลี่ยนรูป "อำนาจ" ของกฎหมายที่ได้รับการจัดตั้งขึ้นซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับยุคปัจจุบัน ขอตรวจสอบพวกเขาในตัวอย่าง

กฎข้อที่หนึ่ง

เพื่อให้เข้าใจคำถาม: "นิวตันคืออะไร?", "หน่วยอะไร?" และ "อะไรคือความหมายทางกายภาพของตนหรือไม่" ควรตรวจสอบสามกฎหมายพื้นฐานของกลศาสตร์

คนแรกที่บอกว่าถ้าร่างกายไม่ได้มีผลกระทบต่อร่างกายอื่น ๆ ก็จะเป็นในส่วนที่เหลือ และถ้าร่างกายอยู่ในการเคลื่อนไหวในกรณีที่ไม่มีการกระทำใด ๆ ที่มันก็จะยังคงเคลื่อนไหวในเครื่องแบบเป็นเส้นตรง

ลองจินตนาการว่าบนพื้นผิวเรียบของตารางเป็นชนิดของหนังสือที่มีน้ำหนักบางอย่าง แสดงถึงกองกำลังทั้งหมดทำหน้าที่เกี่ยวกับมันเราพบว่ามันเป็นแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งเป็นผู้กำกับในแนวตั้งลงและแรงปฏิกิริยาชั้น (ในกรณีนี้ส่วน) กำกับในแนวตั้งขึ้น เนื่องจากทั้งสองกองกำลังรักษาความสมดุลของการกระทำของแต่ละคนขนาดของแรงลัพธ์เป็นศูนย์ ตามกฎหมายครั้งแรกของนิวตันก็เป็นเหตุผลว่าหนังสือเล่มนี้วางอยู่

กฎข้อที่สอง

มันอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่กระทำต่อร่างกายและการเร่งความเร็วที่ได้รับเป็นผลมาจากการใช้บังคับ Isaak Nyuton ในการกำหนดของกฎหมายนี้เป็นครั้งแรกที่ใช้ค่าคงที่เป็นตัวชี้วัดของการสำแดงความเฉื่อยของมวลและความเฉื่อยของร่างกาย ความเฉื่อยหมายถึงความสามารถหรือคุณสมบัติของร่างกายเพื่อรักษาตำแหน่งเดิมที่เป็นที่จะต่อต้านอิทธิพลภายนอก

กฎข้อที่สองมักถูกอธิบายโดยสูตรต่อไปนี้: F = a * เมตร ที่ F - เป็นผลของกองกำลังทั้งหมดที่ใช้กับร่างกายเป็น - เร่งร่างกายที่เกิดขึ้นและมีม. - มวลกาย เพาเวอร์แสดงในท้ายที่สุดเป็นกก. * m / s ² การแสดงออกนี้สามารถกำหนดในนิวตัน

นิวตันคืออะไรในฟิสิกส์, ความหมายของสิ่งเร่งและวิธีการที่เกี่ยวข้องกับการบังคับใช้หรือไม่ นี่คือคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้เป็นสูตรของกฎหมายที่สองของกลศาสตร์ มันควรจะเข้าใจว่ากฎหมายนี้จะทำงานเฉพาะสำหรับร่างกายของผู้ที่ย้ายที่ความเร็วความเร็วที่ต่ำกว่ามากของแสง สำหรับค่าความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วของแสงที่ได้รับการดำเนินการตามกฎหมายอื่น ๆ ไม่กี่ของฟิสิกส์ดัดแปลงส่วนพิเศษในทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ของนิวตันกฎข้อที่สาม

นี้อาจจะเป็นมากที่สุดง่ายและชัดเจนกฎหมายซึ่งอธิบายถึงการทำงานร่วมกันของทั้งสองศพ เขาบอกว่ากองกำลังทั้งหมดที่เกิดขึ้นในคู่นั่นคือถ้าหนึ่งในร่างกายที่ทำหน้าที่ในการควบคุมด้วยแรงบางและร่างกายที่สองในการเปิดมีผลในวันแรกของการบังคับแบบโมดูโลเท่ากับ

ถ้อยคำที่มากของนักวิทยาศาสตร์ของกฎหมายดังต่อไปนี้: "... การทำงานร่วมกันของทั้งสองหน่วยงานในแต่ละอื่น ๆ มีค่าเท่ากันกับอีกคนหนึ่ง แต่ในทิศทางตรงข้าม."

ให้เราเห็นสิ่งที่เป็นนิวตัน ในฟิสิกส์มันทำให้ทุกคนถือว่าเป็นปรากฏการณ์ที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้ตัวอย่างไม่กี่อธิบายกฎหมายของกลศาสตร์

1. สัตว์น้ำเช่นเป็ด, ปลา, กบหรือย้ายในน้ำหรือบนน้ำเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับมัน ของนิวตันกฎข้อที่สามกล่าวว่าจากการกระทำของร่างกายหนึ่งในผู้อื่นอยู่เสมอและฝ่ายค้านเทียบเท่าความแข็งแรงให้กับครั้งแรก แต่ผู้กำกับในทิศทางตรงกันข้าม บนพื้นฐานนี้จะสามารถสรุปได้ว่าการเคลื่อนไหวของเป็ดเป็นเพราะความจริงที่ว่าพวกเขาขับไล่ขากลับน้ำและลอยตัวเองไปข้างหน้าเนื่องจากการกระทำตอบโต้น้ำ
2. กรงกระรอก - ตัวอย่างที่เด่นชัดของการพิสูจน์ของกฎข้อที่สามของนิวตัน กรงกระรอกคืออะไรทุกคนน่าจะรู้ นี่คือการออกแบบที่ค่อนข้างง่ายและมีลักษณะล้อและกลอง มันตั้งอยู่ในเซลล์สัตว์เลี้ยงเช่นกระรอกหนูหรือตกแต่งสามารถเรียกใช้ ปฏิสัมพันธ์ของทั้งสององค์กรล้อและสัตว์นำไปสู่ความจริงที่ว่าทั้งสองหน่วยงานเหล่านี้ย้าย นอกจากนี้เมื่อโปรตีนทำงานได้อย่างรวดเร็วแล้วล้อหมุนด้วยความเร็วสูงและเมื่อมันช้าลงล้อเริ่มหมุนช้าลง นี้พิสูจน์ให้เห็นอีกครั้งว่าการกระทำและการตอบสนองที่เคาน์เตอร์อยู่เสมอเท่ากันกับแต่ละอื่น ๆ แม้ว่าในทิศทางตรงข้าม
3. ทุกอย่างที่ย้ายบนดาวเคราะห์ย้ายเพียงเพราะ "การกระทำตอบโต้" ของโลก มันอาจจะดูแปลก แต่ในความเป็นจริงที่สามารถเดินได้เราจะทำให้ความพยายามที่จะผลักดันพื้นดินหรือพื้นผิวอื่น ๆ และเราจะก้าวไปข้างหน้าเพราะเรากำลังผลักดันกลับแผ่นดิน

หน่วยของการวัดหรือปริมาณทางกายภาพ: นิวตันคืออะไร?

มันสามารถอธิบายเป็นนิยามของ "นิวตัน" ดังนี้: "หน่วยของการวัดของแรง" และสิ่งที่เป็นความหมายทางกายภาพของมันได้หรือไม่ ดังนั้นขึ้นอยู่กับกฎข้อที่สองของนิวตันว่าค่าอนุพันธ์ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นพลังความสามารถในการเพียง 1 การเปลี่ยนแปลงที่สองของ 1 กิโลกรัมของอัตราน้ำหนักตัว 1 เมตร / วินาที ปรากฎว่านิวตัน - เป็น ปริมาณเวกเตอร์ คือมันมีทิศทาง ... เมื่อเราใช้แรงไปยังวัตถุเช่นการผลักดันประตูที่เราทั้งสองถามและทิศทางของการเคลื่อนไหวซึ่งเป็นไปตามกฎหมายที่สองเป็นเช่นเดียวกับทิศทางของแรง

ถ้าเราทำตามสูตรก็ปรากฎว่า 1 นิวตัน = 1 กิโลกรัม· m / s ² ในการแก้ปัญหาต่างๆของกลศาสตร์มักจะต้องแปลนิวตันในปริมาณที่อื่น ๆ เพื่อความสะดวกสบายเมื่อค่าของบางอย่างที่แนะนำจะจำตัวตนพื้นฐานที่ผูกนิวตันกับหน่วยงานอื่น ๆ :

• 1 H = ¹⁰ พฤษภาคม dynes (Dyne - หน่วยในระบบของ CGS);
• 1 H = 0.1 กิโลกรัม (กก. แรง - แรงโน้มถ่วงในหน่วยระบบเมตริกของระบบ);
• 1 H = 10 ^-3 ผนัง (หน่วยในระบบเอ็มทีเอผนัง 1 มีค่าเท่ากับแรงที่แจ้งการเร่งความเร็วของ 1 เมตร / วินาที ² น้ำหนักตัวใด ๆ 1 ตัน)

กฎหมายของแรงโน้มถ่วงสากล

หนึ่งในการค้นพบที่สำคัญที่สุดของนักวิทยาศาสตร์ที่เปลี่ยนความเข้าใจของดาวเคราะห์ของเรามันเป็นกฎของนิวตันแรงโน้มถ่วง (ซึ่งเป็นแรงโน้มถ่วงดูด้านล่าง) แน่นอนว่าเขาจะต้องพยายามที่จะคลี่คลายความลึกลับของแรงโน้มถ่วงของโลก ยกตัวอย่างเช่น Iogann เคปเลอร์ คนแรกที่เสนอว่าไม่เพียง แต่โลกมีแรงแม่เหล็ก แต่ยังร่างกายของตัวเองสามารถที่จะดึงดูดความสนใจของโลก

อย่างไรก็ตามมีเพียงนิวตันการจัดการเพื่อพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ของแรงโน้มถ่วงและ กฎหมายของการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ หลังจากหลายการทดลองเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าในความเป็นจริงไม่ได้เป็นเพียงโลกดึงดูดวัตถุ แต่ร่างกาย primagnichivayutsya แต่ละอื่น ๆ เขาสรุปได้ว่ากฎหมายแรงโน้มถ่วงซึ่งระบุว่าร่างกายใด ๆ รวมทั้งร่างกายสวรรค์จะมีการวาดด้วยแรงที่เท่ากันกับผลิตภัณฑ์ของ บริษัท จี (คงที่แรงโน้มถ่วง) และมวลชนของทั้งสองศพ m ₁ * ₂ มหารด้วย R ² (ตารางระยะทางระหว่างร่างกายที่)

กฎหมายและนิวตันทั้งหมดมาสูตรมันเป็นไปได้ในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สมบูรณ์ซึ่งยังคงใช้ในการวิจัยไม่เพียง แต่บนพื้นผิวของโลก แต่ยังไกลเกินกว่าโลกของเรา

การแปลงหน่วย

ในการแก้ปัญหาควรจะตระหนักถึงคำนำหน้า SI มาตรฐานซึ่งจะใช้สำหรับหน่วย "นิวตัน" ยกตัวอย่างเช่นในการแก้ปัญหาของวัตถุพื้นที่ที่มวลชนขนาดใหญ่ของร่างกายมากมักจะมีความจำเป็นที่จะลดความซับซ้อนของค่าขนาดใหญ่ที่จะมีขนาดเล็กลง หากตัดสินใจ 5000 N จะเปิดแล้วคำตอบจะได้รับความสะดวกในการบันทึก 5 กิโลนิวตัน (kilonewtons) หน่วยงานเหล่านี้มาในสองรูปแบบ: หลายย่อย เหล่านี้เป็นคนที่ใช้มากที่สุด 10 ² N = 1 gektoNyuton (rH); ¹⁰ มีนาคม N = 1 kilonewtons (KN); 10 ⁶ N = 1 megaNyuton (MH) และ 10 ^-2 N = 1 centinewton (CN); 10 ^-3 N = 1 milliNewtons (MN); 10 ^-9 H = 1 nanoNyuton (nN)