Kad sers Īzaks Ņūtons publicēja Philosophiae Naturalis Principia Mathematica 1687. gadā viņš uz visiem laikiem mainīja fizikas pasauli. Ņūtona darbs ir tā mugurkauls klasiskā mehānika, noderīgi, lai aprakstītu visu, sākot no planētu kustības ap sauli līdz kustībām, ar kurām sastopaties ikdienas dzīvē.
Jo īpaši Ņūtona trīs kustības likumi aprakstiet “ikdienas” kustību, balstoties uz tādu cilvēku kā Aristotelis un Galileo darbiem, lai precīzi matemātiski noformulētu dažus no fizikas pamatiem.
Kaut arī kvantu mehānika un Einšteina īpašās relativitātes teorija ir vajadzīgas, lai precīzi aprakstītu subatomiskās kustības daļiņas vai ļoti lieli, vai ātri kustīgi objekti, Ņūtona kustības likumus zinātnieki joprojām izmanto ārpus šīs galējības situācijās.
Ņūtona pirmais kustības likums
The pirmais likums, kā definēts Fizikas klasē, teikts, ka: “Objekts, kas atrodas miera stāvoklī, paliek miera stāvoklī un objekts kustībā paliek vienmērīgā kustībā ar tādu pašu ātrumu un tajā pašā virzienā, ja vien uz to nedarbojas nelīdzsvarots spēks. ”
Dažreiz to sauc inerces likums jo tas raksturo objekta tieksmi palikt nemainīgam (neatkarīgi no tā, vai tie pārvietojas vai nekustīgi), ja vien netiek pielietots ārējs spēks. Ņemiet vērā, ka objekta ātruma maiņai nepieciešams “nelīdzsvarots” spēks; divi vienāda spēka spēki, kas stumjas pretējos virzienos, vienkārši iznīcinās viens otru.
Tas varētu likties dīvaini uz Zemes, jo viss, kas kustas, galu galā nonāk mierā, bet tas ir saistīts tikai ar tādām lietām kā berzes spēks un gaisa pretestība. Ja jūs automašīnā noņemat kāju no akseleratora, tas galu galā apstājas šo iemeslu dēļ nelīdzsvaroti spēki - jums jāsaglabā kāja uz gāzes pedāļa, lai līdzsvarotu spēkus un turpinātu ceļu pie a nemainīgs ātrums. Ja jūs izstumtu objektu kosmosā (tālu no gravitācijas avotiem), tas turpinātu kustību taisnā līnijā ar tādu pašu ātrumu, līdz tas saskartos ar citu spēku.
Padomi
Objekts pārvietojas ar nemainīgu ātrumu vai paliek nekustīgs, ja tam nav piemērots spēks.
Ņūtona otrais kustības likums
The otrais likums attiecas uz tīro spēku Ftīkls objektam tiek piemērots objekta masas reizinājums m un no tā izrietošais paātrinājums a. 2. likums ir noteikts matemātiski kā:
F_ {net} = ma
Vārdos, tīklsspēks ir vienāds ar masas reizinājumu ar paātrinājumu. Tātad, ja objektam ar 1 kg masu pieliekat 1 ņūtona (1 N) neto spēku, tas paātrinās ar ātrumu 1 m / s2 tik ilgi, kamēr tiek piemērots spēks. Likums ir precīzāk formulēts šādi:
\ bm {F_ {net}} = m \ bm {a}
Boldings to atzīst spēks un paātrinājums ir vektori jo spēka virziens un paātrinājums ir svarīgs, kā arī to lielumi. Praksē būs vairāki komponentiem katram no tiem dažādos virzienos, un jums ir jāizmanto vektora papildinājums, lai pilnībā aprakstītu objektu spēkus un kustību divās vai trīs dimensijās.
Tas izskaidro, kas ir “nelīdzsvarots” spēks: 5 N spēks x virziens tiktu atcelts ar 5 N spēku -x virzienā, bet, ja otrais spēks bija y virzienā, tie apvienotos tīrā spēkā un radītu kustību (t.i., paātrinājumu) virzienā, kuru varat izstrādāt no komponentiem.
Ņūtona trešais kustības likums
Ņūtona trešais likums bieži tiek teikts kā “par katru darbību notiek vienāda un pretēja reakcija”, bet precīzāks formulējums būtu: ja an objekts iedarbina spēku uz otro objektu, otrais objekts uz pirmo iedarbina vienāda lieluma un pretēja virziena spēku objekts.
Citiem vārdiem sakot, visi Visuma spēki nāk pa pāriem, sākot no atgrūšanās, kuru jūtat, mēģinot piestiprināt sienu pie velkoņa Zeme dod sauli, reaģējot uz saules gravitācijas vilkšanu uz Zeme.
Labākais veids, kā to saprast, ir domāt par normāls spēks. Kad objekts balstās uz zemes, tas gravitācijas dēļ (uz tā) iedarbojas uz zemi svars), un grīda uz augšu iedarbina tieši tāda paša izmēra objektu, kas pazīstams kā parastais spēks. Bez tā objekts turpinātu paātrināties lejup uz Zemes centru, ko noteikti pamanīsit nākamreiz, kad mēģināsiet sēdēt uz krēsla!
Ejot, kājas nospiež uz grīdas un grīdas spiež atpakaļ uz augšu pret kājām saskaņā ar Ņūtona trešo likumu, kas palīdz virzīt jūs uz priekšu.