Wie hat Isaac Newton die Bewegungsgesetze entdeckt?

Die apokryphe Geschichte eines Apfels, der auf Sir Isaac Newtons Kopf fällt, ist wahrscheinlich eine der berühmtesten Geschichten über die Entdeckung eines grundlegenden wissenschaftlichen Prozesses, obwohl es keine Beweise gibt, dass er von einem Sturz getroffen wurde Obst. Richtig ist jedoch, dass Newtons Bewegungsgesetze auch heute noch weit verbreitet sind, um die Arten von Objekten und Geschwindigkeiten zu erklären, denen man im Alltag begegnet.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Geschichte von Newtons fallendem Apfel ist hauptsächlich Legende – Dokumente deuten darauf hin, dass er einen Apfel fallen sah, aber es gibt keine Beweise dafür, dass er von einem getroffen wurde – aber obwohl es vielleicht so ist auf die Idee gebracht, die Schwerkraft zu erforschen, entdeckte der angesehene Wissenschaftler die Bewegungsgesetze erst nach langjährigem Studium in Mathematik, Physik, Optik und Astronomie.

Die wohl bekannteste Legende der Wissenschaftsgeschichte ist die des fallenden Apfels. Die Geschichte besagt, dass der junge Isaac Newton in seinem Garten saß, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel und er plötzlich auf seine Theorie der Schwerkraft kam. Die Geschichte wurde im Laufe der Jahre stark übertrieben, aber es gibt Beweise dafür, dass es passiert ist. Im Jahr 2010 veröffentlichte die Royal Society in London digital das Originalmanuskript, das beschreibt, wie Newton sah im Garten seiner Mutter einen Apfel von einem Baum fallen und begann, seine Theorie zu erarbeiten Schwere. Dieser Artikel wurde von einem Zeitgenossen von Newton, William Stukeley, verfasst und beschreibt ein Gespräch, das Stukeley hatte mit Newton im Schatten eines Apfelbaums darüber, warum ein Apfel immer in die Mitte des Erde. Es gibt jedoch keine Beweise dafür, dass der Apfel jemals auf Newtons Kopf gelandet ist.

Sir Isaac Newton, geboren 1643, war einer der einflussreichsten Wissenschaftler aller Zeiten. Er baute auf den Ideen früherer produktiver Wissenschaftler wie Galileo und Aristoteles auf und konnte Theorien in die Praxis umsetzen, und seine Ideen wurden zur Grundlage der modernen Physik.

Newton entwickelte seine Bewegungsgesetze 1666, als er erst 23 Jahre alt war. 1687 stellte er die Gesetze in seinem bahnbrechenden Werk „Principia Mathematica Philosophiae Naturalis“ vor, in dem er erklärte, wie äußere Kräfte die Bewegung von Objekten beeinflussen.

Bei der Entwicklung seiner drei Gesetze vereinfachte Newton Objekte, indem er sie auf mathematische Punkte ohne Größe oder Drehung reduzierte, damit er Faktoren wie ignore ignorieren konnte Reibung, Luftwiderstand, Temperatur und Materialeigenschaften und konzentrieren sich auf Ergebnisse, die vollständig in Bezug auf Masse, Länge und. dargestellt werden können Zeit.

Die Newtonschen Gesetze beziehen sich auf die Bewegung von Objekten in einem Trägheitsbezugssystem, das als a. beschrieben werden kann System, in dem ein Objekt in Ruhe bleibt oder sich mit konstanter linearer Geschwindigkeit bewegt, es sei denn, es wirkt von außen Kräfte. Newton fand heraus, dass die Bewegung innerhalb eines solchen Systems durch drei einfache Gesetze ausgedrückt werden kann.

1. "Ein ruhender Körper bleibt in Ruhe, und ein Körper in Bewegung bleibt in Bewegung, wenn keine äußere Kraft auf ihn einwirkt." Wenn ein Objekt stationär ist, beginnt es sich nicht von selbst zu bewegen. Wenn sich ein Objekt bewegt, ändern sich seine Geschwindigkeit und Richtung nicht, es sei denn, es ändert sich durch etwas. Dies wird oft als "Trägheitsgesetz" bezeichnet.

2. "Die auf ein Objekt wirkende Kraft ist gleich der Masse dieses Objekts mal seiner Beschleunigung." Objekte bewegen sich weiter und schneller, wenn sie stärker gedrückt werden, und schwerere Gegenstände benötigen mehr Kraft, um sich um die gleiche Entfernung zu bewegen, als leichtere Objekte.

3. "Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion." Wenn ein Objekt in eine Richtung gedrückt wird, gibt es immer einen gleichen Widerstand aus der entgegengesetzten Richtung. Mit diesem Gesetz lässt sich die Funktionsweise einer Rakete erklären: Ihre kraftvollen Triebwerke drücken auf den Boden (die Aktion) und der Widerstand vom Boden drückt die Rakete mit gleicher Kraft nach oben (der Reaktion).

Die Newtonschen Bewegungsgesetze, die in den letzten 300 Jahren durch zahlreiche Experimente bestätigt wurden, bilden die Grundlage des ersten Zweiges der Physik. Dies ist heute als klassische Mechanik bekannt, das Studium der Bewegung massiver Objekte, und ist die Grundlage, auf der andere Zweige der Physik aufbauen. Die klassische Mechanik hat auch wichtige Anwendungen in anderen Bereichen der Wissenschaft, einschließlich Astronomie, Chemie, Geologie und Ingenieurwesen.