- Jaké jsou Newtonovy zákony?
- Newtonův první zákon nebo zákon setrvačnosti
- Druhý zákon nebo základní zákon dynamiky
- Třetí zákon neboli princip akce a reakce
- Biografie Isaaca Newtona
Vysvětlíme, co jsou Newtonovy zákony, jak vysvětlují setrvačnost, dynamiku a princip akce-reakce.
Jaké jsou Newtonovy zákony?
Newtonovy zákony nebo Newtonovy zákony pohybu jsou tři základní principy, na kterých je založena klasická mechanika, jedna z větví fyzický. Byly postulovány Sirem Isaacem Newtonem ve své práci Philosohiae naturalis principia mathematica ("Matematické principy přírodní filozofie") z roku 1687.
Tento soubor fyzikálních zákonů způsobil revoluci v základních konceptech týkajících se hnutí z těl, která lidstvo mělo. Spolu s příspěvky Galilea Galileiho tvoří základdynamický. Při kombinaci sUniverzální gravitační zákon Albertem Einsteinem nám umožňuje odvodit a vysvětlit Keplerovy zákony o pohybu planet.
Newtonovy zákony však platí pouze v rámci inerciálních vztažných soustav, tedy těch, které nejsou zrychlené a do kterých zasahují pouze skutečné síly. Kromě toho tyto zákony platí pro objekty pohybující se mnohem pomaleji, než je rychlost rychlost světla (300 000 km/s).
Newtonovy zákony vycházejí z úvahy o pohybu jako o pohybu přemístění z jednoho objektu z jednoho místa na druhé, s přihlédnutím k místu, kde se vyskytuje, které se také může pohybovat konstantní rychlostí vzhledem k jinému místu.
Newtonův první zákon nebo zákon setrvačnosti
The Newtonův první zákon odporuje zásadě formulované v starověk od řeckého mudrce Aristotela, pro kterého si tělo mohlo udržet svůj pohyb pouze tehdy, pokud a platnost vydržel. Newton místo toho tvrdí, že:
"Každé těleso setrvává ve stavu klidu nebo rovnoměrného přímočarého pohybu, pokud není nuceno svůj stav změnit silami, které na něj působí."
Proto objekt, který se pohybuje nebo který je v klidu, nemůže tento stav změnit, pokud na něj není aplikován nějaký druh síly.
Podle tohoto principu pohyb zahrnuje veličiny, které jsou vektorové (obdařené směrem a smyslem). Zrychlení lze vypočítat z počáteční a konečné rychlosti. Navíc navrhuje, aby se tělesa v pohybu vždy posouvala po přímé a jednotné dráze.
Dokonalý příklad zákona osetrvačnost na olympijských hrách ho tvoří vrhač závaží. Sportovec získává hybnost pohybem v kruzích, otáčením závaží svázaného lanem kolem vlastní osy (kruhový pohyb), dokud nedosáhneakcelerace nutné jej uvolnit a sledovat, jak letí přímočaře (rovnoměrný přímočarý pohyb).
Tento přímočarý pohyb pokračuje až dogravitace jeho dráha je zakřivená. Současně se zpomaluje tření předmětu se vzduchem (negativní zrychlení), až klesne.
Druhý zákon nebo základní zákon dynamiky
Druhý Newtonův zákon se týká síly, hmotnosti a zrychlení.
V tomto zákoně Newton definuje pojem síly (reprezentované F), s tím, že:
"Změna pohybu je přímo úměrná síle, která je na ní vytištěna, a probíhá podle přímky, podél které je tato síla vytištěna."
To znamená, že zrychlení pohybujícího se objektu vždy reaguje na velikost síly, která na něj v daném okamžiku působí, aby se upravila jeho dráha nebo rychlost.
Z těchto úvah vyplývá základní rovnice dynamický pro objekty konstantní hmotnosti:
Výsledná síla (Fresultant) = hmotnost (m) x zrychlení (a)
Na těleso působí čistá síla Hmotnost konstantní a dává vám určité zrychlení. V případech, kdy hmotnost není konstantní, se vzorec zaměří spíše na hybnost (p), podle následujícího vzorce:
Velikost pohybu (p) = hmotnost (m) x rychlost (v). Proto: Fneta = d (m.v) / dt.
Síla tedy může souviset se zrychlením a hmotností, bez ohledu na to, zda je tato proměnná nebo ne.
Pro ilustraci tohoto druhého zákona je ideální případ volného pádu: pokud shodíme tenisový míček z budovy, zrychlení, které zažívá, se zvýší. počasí uplyne od gravitační síla. Jeho počáteční rychlost bude tedy nulová, ale bude na něj působit konstantní síla v přímce směrem dolů.
Třetí zákon neboli princip akce a reakce
Podle třetího Newtonova zákona
"Každá akce odpovídá stejné reakci, ale v opačném směru: což znamená, že vzájemné akce dvou těles jsou vždy stejné a směřují opačným směrem."
Tímto způsobem, kdykoli na objekt působí síla, působí na předmět podobnou silou adresa opačné a stejné intenzity, takže pokud dva objekty (1 a 2) interagují, síla, kterou jeden na druhý působí, bude mít stejnou velikost jako ten, který druhý na první, ale opačného znaménka.
To znamená: F1-2 = F2-1. První síla bude známá jako „akce“ a druhá síla jako „reakce“.
K demonstraci tohoto třetího zákona stačí pozorovat, co se stane, když dva lidé podobné hmotnosti běží v opačných směrech a srazí se: oba přijmou sílu toho druhého a budou vrženi opačným směrem. Totéž se stane, když se míč odrazí od zdi a je vhozen dovnitř adresa naopak se silou podobnou té, kterou promítneme, když ji hodíme.
Biografie Isaaca Newtona
Isaac Newton (1642-1727) se narodil v Lincolnshire v Anglii. Syn puritánských rolníků, jeho narození bylo traumatizující a přišel na svět tak hubený a malicherný, že předpokládali, že nebude dlouho žít.
Vyrostl však ve výstřední dítě s ranými vlohami pro matematika a filozofie přírodní. Ve věku osmnácti let vstoupil na University of Cambridge, aby pokračoval ve studiu. Říká se, že do třídy chodil velmi málo, protože jeho hlavním zájmem bylo knihovna a výcvik samouků.
To nebránilo jeho akademickému rozvoji. Stal se významným fyzikem, teologem, filozofem a matematikem, uznávaným Královskou společností. Je mu připisován vynález matematického počtu, stejně jako různé studie o optice a světlo.
Kromě toho nesmírně přispěl k rozvoji matematiky a fyziky: objevil spektrum o barva světla, formuloval zákon o vedení tepla, další o původu hvězdy, o rychlosti zvuk na vzduch a mechanika tekutinya obrovský atd. Jeho velkým dílem bylo Philosophiae naturalis principia mathematica.
Newton zemřel v roce 1727, poté, co byl respektovaným a ctěným vědcem, dostal panské jmenování („pane“) od anglické královny Anny. Trpěl ledvinovou kolikou a dalšími ledvinovými onemocněními, které ho po mnohahodinovém deliriu nakonec 31. března přivedly do hrobu.