Kaip Isaacas Newtonas atrado judėjimo dėsnius?

Apochrifinė obuolio istorija, nukritusi ant sero Isaaco Newtono galvos, greičiausiai yra viena garsesnių istorijų apie pagrindinio mokslinio proceso atradimą, nors nėra įrodymų, kad jis nukentėjo nuo kritimo vaisius. Tiesa, kad Niutono judėjimo dėsniai vis dar plačiai naudojami ir šiandien, norint paaiškinti objektų rūšis ir greitį, su kuriuo susiduriate kasdieniame gyvenime.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Istorija apie kritusį Niutono obuolį daugiausia yra legenda - dokumentai rodo, kad jis matė kritusį obuolį, tačiau nėra jokių įrodymų, kad jis nukentėjo, bet nors tai galėjo davė jam mintį išsiaiškinti sunkumą, gerbiamas mokslininkas atrado judesio dėsnius tik po daugelio metų matematikos, fizikos, optikos ir astronomija.

Galbūt pati žinomiausia legenda mokslo istorijoje yra krintantis obuolys. Pasakojama, kad jaunasis Isaacas Newtonas sėdėjo savo sode, kai ant galvos nukrito obuolys ir jis staiga sugalvojo savo gravitacijos teoriją. Per daugelį metų pasaka buvo labai perdėta, tačiau yra įrodymų, kad tai įvyko. 2010 m. Karališkoji draugija Londone skaitmeniniu būdu paskelbė originalų rankraštį, kuriame aprašoma, kaip Niutonas pamatė motinos sode nuo medžio nukritusį obuolį ir pradėjo rengti savo teoriją gravitacija. Šį straipsnį parašė Niutono amžininkas Williamas Stukeley ir aprašomas pokalbis Stukeley turėjo su Newtonu, obels pavėsyje, apie tai, kodėl obuolys visada krenta link AE centro žemė. Tačiau nėra jokių įrodymų, kad obuolys bet kokiu atveju nusileido ant Niutono galvos.

Seras Isaacas Newtonas, gimęs 1643 m., Buvo vienas įtakingiausių visų laikų mokslininkų. Išplėtęs ankstesnių produktyvių mokslininkų, tokių kaip Galilėjus ir Aristotelis, idėjas, jis sugebėjo teorijas paversti praktika, ir jo idėjos tapo šiuolaikinės fizikos pagrindu.

Savo judėjimo dėsnius Niutonas sukūrė 1666 m., Kai jam buvo tik 23 metai. 1687 m. Jis pateikė įstatymus savo esminiame darbe „Principia Mathematica Philosophiae Naturalis“, kuriame paaiškino, kaip išorinės jėgos veikia objektų judėjimą.

Kurdamas tris savo dėsnius, Niutonas supaprastino objektus, sumažindamas juos iki matematinių taškų be dydžio ir pasukimo, kad leistų nepaisyti tokių veiksnių kaip: trintį, oro pasipriešinimą, temperatūrą ir medžiagų savybes, ir sutelkti dėmesį į rezultatus, kuriuos galima visiškai iliustruoti atsižvelgiant į masę, ilgį ir laikas.

Niutono dėsniai nurodo objektų judėjimą inerciniame atskaitos rėme, kurį galima apibūdinti kaip a sistema, kurioje daiktas lieka ramybės būsenoje arba juda pastoviu linijiniu greičiu, nebent veikiamas išorės jėgos. Newtonas nustatė, kad judėjimą tokioje sistemoje galima išreikšti naudojant tris paprastus dėsnius.

1. "Ramybės būsenoje esantis kūnas liks ramybėje, o judantis kūnas išliks judantis, nebent jį veiktų išorinė jėga". Jei daiktas stovi, jis pats nepradės judėti. Jei objektas juda, jo greitis ir kryptis nepasikeis, nebent kažkas jį priverstų pasikeisti. Tai dažnai vadinama „inercijos dėsniu“.

2. "Objektą veikianti jėga yra lygi to objekto masei, padidinančiai jo pagreitį." Objektai pasislinks toliau ir greičiau, kai jie stumiami stipriau, o sunkesniems daiktams reikia daugiau jėgos, kad jie galėtų judėti tuo pačiu atstumu kaip ir lengvesni objektai.

3. "Kiekvienam veiksmui taikoma vienoda ir priešinga reakcija." Kai objektas stumiamas viena kryptimi, visada yra vienodas pasipriešinimas priešinga kryptimi. Šis įstatymas gali būti naudojamas paaiškinti, kaip veikia raketa: jos galingi varikliai stumiasi žemėn ( veikimas) ir pasipriešinimas nuo žemės stumia raketą aukštyn vienoda jėga ( reakcija).

Niutono judesių dėsniai, kuriuos per pastaruosius 300 metų patikrino daugybė eksperimentų, yra pirmosios fizikos šakos pagrindas. Tai dabar žinoma kaip klasikinė mechanika, masyvių objektų judėjimo tyrimas ir yra pagrindas, ant kurio yra pastatytos kitos fizikos šakos. Klasikinė mechanika taip pat gali būti naudojama kitose mokslo srityse, įskaitant astronomiją, chemiją, geologiją ir inžineriją.