психология Истории Образование

Какво казва 3 закона на Нютон. Трите закона на Нютон: определения и примери

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Формулиране на третия закон на Нютон... Две тела действат едно върху друго с еднакъв модул и противоположни посоки. Тези сили имат една и съща физическа природа и са насочени по права линия, свързваща точките на приложение.

Описание на третия закон на Нютон

Например, книга, лежаща на маса, действа върху масата със сила, правопропорционална на нейната и насочена вертикално надолу. Според третия закон на Нютон масата в същото време действа върху книгата с абсолютно същата сила, но насочена не надолу, а нагоре.

Когато ябълка падне от дърво, тази Земя действа върху ябълката чрез силата на нейното гравитационно привличане (в резултат на което ябълката се движи равномерно към повърхността на Земята), но в същото време ябълката привлича и Земята към себе си със същата сила. И това, че ни се струва, че именно ябълката пада на Земята, а не обратното, е следствие. Масата на ябълката, в сравнение с масата на Земята, е малка до степен на несравнимост, следователно ябълката е забележима за очите на наблюдателя. Масата на Земята, в сравнение с масата на ябълка, е огромна, така че нейното ускорение е практически незабележимо.

По същия начин, ако ритаме топката, топката ни рита обратно. Друго нещо е, че топката има много по-ниска маса от човешкото тяло и затова нейният ефект практически не се усеща. Ако обаче ритнете тежка желязна топка, отговорът се усеща добре. Всъщност всеки ден ние „ритаме“ много пъти много, много тежка топка - нашата планета. Бутаме я с всяка наша крачка, само че в същото време не тя отлита, а ние. И всичко това, защото планетата е милиони пъти по-голяма от нас по маса.

И така, третият закон на Нютон гласи, че силите като мерки за взаимодействие винаги възникват по двойки. Тези сили не са балансирани, тъй като винаги се прилагат към различни тела.

Третият закон на Нютон е изпълнен само в и е валиден за сили от всякакво естество.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение На пода на асансьора има товар с тегло 20 кг. Асансьорът се движи с възходящо ускорение m/s. Определете силата, с която товарът ще действа върху пода на асансьора.
Решение Да направим рисунка

Натоварването в асансьора се влияе от силата на тежестта и силата на реакция на опората.

Според втория закон на Нютон:

Нека насочим координатната ос, както е показано на фигурата и запишем това векторно равенство в проекции върху координатната ос:

откъдето е силата на реакция на опората:

Товарът ще действа върху пода на асансьора със сила, равна на теглото му. Според третия закон на Нютон тази сила е равна по големина на силата, с която подът на асансьора действа върху товара, т.е. поддържаща реакционна сила:

Ускорение на свободно падане m/s

Замествайки числените стойности на физическите величини във формулата, ние изчисляваме:

Отговор Товарът ще действа върху пода на асансьора със сила от 236 N.

ПРИМЕР 2

Упражнение Сравнете модулите на ускорение на две топки с един и същи радиус по време на взаимодействие, ако първата топка е изработена от стомана, а втората е от олово.
Решение Да направим рисунка

Ударна сила, с която втората топка действа върху първата:

и силата на удара, с която първата топка действа върху втората:

Според третия закон на Нютон тези сили са противоположни по посока и равни по големина, така че може да се запише.

Вторият закон за движението на Исак Нютон описва какво се случва, когато външна сила действа върху масивно тяло в покой или в равномерно линейно движение. Какво се случва с тялото, от което се прилага тази външна сила? Тази ситуация е описана 3 Законът за движението на Нютон... Там се казва: Силата на действие е равна на силата на реакцията.

Движение през 1687 г. в неговия оригинал Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Математически принципи на естествената философия), в който той формализира описанието на това как масивни тела се движат под въздействието на външни сили.

Нютон разкри по-ранна работа на Галилео Галилей, която разработи първите точни закони за движение на масата, според Грег Ботун, професор по физика в Държавния университет в Орегон. Експериментите на Галилей показаха, че всички тела се ускоряват с еднаква скорост, независимо от размера или масата. Нютон също критикува и разшири работата на Рене Декарт, който също публикува набор от закони на природата през 1644 г., две години след раждането на Нютон. Законите на Декарт са много подобни на първия закон за движението на Нютон.

Силите винаги се срещат по двойки; когато едното тяло се натиска към друго, другото тяло се отблъсква също толкова силно. Например, когато бутате количка, количката се бута срещу вас; когато дърпате въжето, въжето се навежда назад към вас; и когато гравитацията ви дърпа към земята, земята притиска краката ви. Опростена версия на това явление беше изразена като „Не можеш да докоснеш, без да бъдеш докоснат“.

Ако тялото A упражнява сила F върху тялото B, тогава тялото B упражнява равна и противоположна сила -F обратно към тялото A. Математическият израз за това е FAB = -FBA

Индекс AB показва, че A упражнява сила върху B, а BA показва, че B упражнява сила върху A. Знакът минус показва, че силите са в противоположни посоки. FAB и FBA често се наричат ​​сила на действие и сила на реакция; обаче, чийто избор е напълно произволен.

Ако един обект е много, много по-масивен от друг, особено в случай, че първият обект е свързан със Земята, практически цялото ускорение се прехвърля към втория обект и ускорението на първия обект може безопасно да бъде игнорирано. Например, ако трябва да хвърлите топка на запад, не е нужно да приемате, че всъщност сте накарали Земята да се ускори малко, докато топката е била във въздуха. Ако обаче сте на ролери и сте хвърлили топка за боулинг, ще започнете да се движите назад със забележима скорост.

Човек може да попита: "Ако две сили са равни и противоположни, защо не се компенсират една друга?" Всъщност в някои случаи го правят. Помислете за книга, положена на маса. Теглото на книгата се натиска върху масата със силата mg, а масата се противопоставя на книгата с еднаква и противоположна сила. В този случай силите се компенсират взаимно. Причината за това е, че и двете сили действат върху едно и също тяло, а третият закон на Нютон описва две различни тела, действащи едно върху друго.


Помислете за кон и каруца. Конят дърпа зад каруцата и каруцата се обляга назад върху коня. Двете сили са равни и противоположни, така че защо изобщо количката се движи? Това е така, защото конят също упражнява сила върху земята, която е външна за системата на коня, и земята се натиска срещу коня, карайки го да ускори.

3 Законът на Нютон в действие

Ракетите, пътуващи през космоса, обхващат и трите закона за движение на Нютон.

Когато двигателите изстрелват и задвижват ракетата напред, това е резултат от реакция. Двигателят гори гориво, което се ускорява към задната част на кораба. Това кара силата в обратна посока да задвижи ракетата напред. Тласкачите могат да се използват и отстрани на ракетата за промяна на посоката на движение или отпред за създаване на реакция за забавяне на ракетата.

И ако, докато работите извън ракетата, въжето на астронавта се скъса и те се отдалечат от ракетата, можете да използвате един от вашите инструменти, например, за да промените посоката и да се върнете към ракетата. Астронавтът може да хвърли чука в обратната посока на мястото, където иска да отиде. Чукът ще отлети много бързо от ракетата, а астронавтът много бавно ще се върне към ракетата. Ето защо третият закон на Нютон се счита за основен принцип на ракетната наука.

Ще се опитаме да разгледаме един от основните закони на Вселената - закона за кармата, или, както го наричат ​​в научния свят, закона за причинно-следствената връзка

Ще се опитаме да разгледаме един от основните закони на Вселената – законът на кармата, или, както го наричат ​​в научния свят, законът за причинно-следствената връзка. Дори един ученик може да го формулира накратко: всяко действие има реакция.

Ведите твърдят същото: „За всяко наше действие, било то мисъл, чувство, дума или физическо действие, Вселената има известна опозиция и наградата - това или наказанието - зависи от действието.

И ако в обикновения живот човек може никога да не чака награда или наказание от правителството, съдебната власт, околните хора - тъй като самите те са под влиянието на този закон, то на универсално ниво самият Създател следи за спазването на този закон . "Дори стръкче трева не помръдва без Божията воля." Законът на кармата е този, който определя съдбата на човек.

Какво е съдбата и откъде идва? Надявам се всеки читател да се замисли върху въпросите: "Кой съм аз? Защо съм роден на това място и в това семейство?", "Какъв е смисълът на живота ми?", "Защо страдам?" - с тези въпроси започва един истински човешки живот. Ако човек мисли само за това как да се храни, спи, чифтосва и се предпазва, тогава той не се различава от животното. Всеки човек има съдба - ражда се бебе и той има линия на живот, има натална карта, която ви позволява лесно да определите основните етапи на съдбата.

Спомням си как през март 1994 г. посетих малък град близо до Мадрас (Южна Индия), където в храма на Вишну двама брахмани (свещеник, свещеник), гледащи Раши (натална карта, направена по индийската система) и на линията на ръцете им, разказаха съдбата ви: кой сте, коя държава, как е детството ви, какво е вашето семейно и финансово положение, какво ви очаква и т.н. и т.н. - с точност от 90 процента. И като цяло не е толкова трудно. В моите курсове, след няколко месеца обучение, студентите могат да кажат, например, как човек ще има семеен живот в това въплъщение.

Има много велики хора (и не страхотни, между другото), на които съдбата им е предсказана в детството:това са Александър Велики, Александър Пушкин, президент Кенеди и др. Освен това всеки знае, че по всяко време е имало велики ясновидци, като Ванга и Нострадамус, които са предсказвали бъдещето с голяма точност. Всичко това напълно опровергава възгледите на онези учени, които вярват, че всичко на този свят е случайно. Но бъдещето, което се предсказва с точност от поне няколко процента, вече не е случайно.

То също така, меко казано, допълва съвременната християнска доктрина (подчертавам: модерна, тъй като през първите триста години християните вярваха в прераждането. И само на един от първите вселенски събори трактатът за преселението на душата беше изключен - това е исторически факт).

Попитайте всеки християнски проповедник: „Защо има деца, които умират от тежка смърт, и къде отиват?“

Но ако приемем концепцията за трансмиграцията на душите и закона на кармата, тогава всичко ще си дойде на мястото. В крайна сметка и ние получаваме лекари в съответствие с нашата съдба. Пиша тази статия буквално по време на операцията, която прави дъщеря ми. Операцията е много сериозна, само сърдечна трансплантация е по-трудна.

И още веднъж ми напомня за закона на кармата. Преди шест години известни ведически астролози в Москва, анализирайки моя живот и кармични задачи (имаме такова правило, че се „„водим“ един друг), ми казаха, че в предишния си живот съм правил това и това, а в този аз ще има момиче с болно сърце.И нямах избор, освен да призная, че вече се е родила.И въпреки че всички лекари говореха в един глас - тя ще живее максимум 3-4 години, аз, знаейки съдбата й , имаше различно мнение И на този етап (както, между другото, и по-рано, и в бъдеще) тя живее в съответствие със съдбата и Висшата воля, а не в съответствие с мнението на лекарите.

Класификация на кармата – от първоизточници. Сега бих искал да дам описание на закона за кармата – по същия начин или почти както е даден директно в първоизточниците във Ведите. От днес думата "карма" е известна и различни хора, произнасяйки я, влагат в нея различни значения. Появиха се много "експерти" по кармата, които твърдят, че могат да "изчистят" вашата карма, без да знаят какво се има предвид под думата "карма". Карма означава действие (санскрит). Тя включва следните понятия

  • санчита — карма, натрупана в предишни животи;
  • прарабдха - част от натрупаната карма, определена за текущата инкарнация;

    крияман - кармата, която създаваме в настоящия си живот;

  • агами - карма на бъдещите прераждания, ако настоящето не е последно.

Има и Vikarma, която включва:

    антиродителска карма;

  • антисемейна карма;
  • антисоциална карма;

  • античовешка карма.

Акарма: Този, който е достигнал определено ниво на любов към Бога, вече няма отговорности, но кармата му остава. Акарма може да бъде постигната, като се впуснете в дейностите си с пълна непривързаност, без да се стремите към резултати, с любов. Резултатите от тези видове карма са различни:

  • акарма води до спасение;
  • викарма - до наказание свише, поредица от ужасни въплъщения и безкрайно страдание;

  • кармата може да доведе до акарма и викарма.

Елементът акарма води до спасение, а елементът викарма води до робство. Следователно кармата съдържа четири елемента. Нека ги обясним по-подробно. Санчита-карма е общият натрупан остатък от карма. Само човекът произвежда карма, животните са в състоянието на Бхога-Йони, в което могат само да страдат или да се радват и не могат нито да създават, нито да премахват карма, както правят хората.

Санчита Карма е карма, създадена от човек в предишните му човешки прераждания. И прарабдха е част от санчита, назначена за това въплъщение. Има както положителни, така и отрицателни страни. Човешките радости и постижения произтичат от положителната страна, а нещастията и загубите от отрицателната страна. Другата част от санчита може да се опише като предварително създадени пориви, които могат да влязат в настоящия живот във всеки един момент. И когато хората неочаквано направят нещо, което най-малко очакват, това може да е резултат от точно това желание.

Следователно човешкият живот е история за прарабдхи и импулси, за които няма разумно обяснение по отношение на наследствеността и влиянието на околната среда. Така поведението на човек се формира от четири фактора: среда и наследственост, прарабдха и мотивации, които имат източник в предишен живот. Крияман карма е област, в която човек може да подобри или развали собствената си съдба. Само в тази доста ограничена област той може да се радва на свобода на действие. Въпреки че мотивите от предишен живот и прарабдха често създават конфликти. Най-добрият съвет, който всички велики йоги дават на хората, е съзнателно да изпитват (страдат) прарабдху. И правете добри дела в областта на крияман. Тоест да приемем смирено и търпеливо това, което не може да бъде предотвратено, и в областта на свободната воля да извършваме действия, които ни доближават до акарма, трансценденталното ниво.

Карма и здраве. След като разказахме за съдбата и кармата, ние абсолютно не искаме читателят да има фатално отношение. „Защо да се лекувам, ако всичко е предопределено?“ Е, първо, не всичко - винаги има известна свобода на избор. Второ, в Аюрведа се казва, че човек трябва да започне да се бори с болестите, огъня и дълга незабавно, като полага всички усилия. Трето, в съответствие с ведическата астрология и Аюрведа, както и с огромно разнообразие от други източници, ние сме на прага на нова ера (златен век, ерата на Водолея и т.н.) и темпът на нашия живот се ускорява сега както на външно ниво, така и на вътрешно. И ако по-рано за работа, решаване на всеки кармичен проблем, са били необходими няколко живота, сега може да бъде решен за един живот или дори за няколко години.

За съжаление е вярно и обратното. Сега повече от всякога грешен светоглед, негодувание, гняв, страх за бъдещето и т.н. са опасни и човек може да бъде изкривен много бързо, без дори да му позволи да разбере: "Защо?!" Сега е по-важно от всякога да се ръководите от любов, прошка, толерантност, ако искате животът ви да бъде дълъг и здрав. Проучванията показват, че хората, които отдавна вярват в Бог, се придържат към вегетарианството, живеят на екологично чисти места, хранят се правилно, използват услугите на съвременната медицина и т.н.

Но има и такива дълголетници, които не отговарят на нито едно от горните условия. И какво ги обединява? Това е любов, доброта, търпение и добро чувство за хумор. Никой не е виждал и чувал, че една докачлива, истерична жена е живяла дълго време и не се е разболявала. Както, обаче, и агресивни, раздразнителни, неспокойни хора. Тоест нашият характер и мироглед оказват много голямо влияние върху нашето щастие и здраве, както и на хората около нас.

Между другото, доказателство за горното можете да намерите не само сред мъдреците - светците на Индия и Тибет, но и сред много наши съвременници. По-конкретно от Едгар Кейси (можете да изтеглите книгата на Кевин Дж. Тодески. „Едгар Кейси и Акашовите хроники“ в нашата библиотека), човек, който е предсказал много събития с голяма точност. Но най-важното е, че той може да открие произхода на всяка болест в минали животи.

Има деветдесет хиляди такива случаи, регистрирани в института на името на този велик американец. Има и други важни изследвания в тази област, но не можем да цитираме всички. Но такива изследвания ще бъдат все повече и повече и болестите ще бъдат победени не чрез откриването на нови лекарства, а чрез промяна на съзнанието на хората! Така че нека влезем в нова епоха с бистър ум и здраво тяло! публикувани от

При липса на външни сили тялото ще продължи да се движи равномерно по права линия.

Ускорението на движещо се тяло е пропорционално на сумата от силите, приложени към него и обратно пропорционално на неговата маса.

Всяко действие се съпоставя с равна по сила и противоположна по посока опозиция.

Законите на Нютон – в зависимост от това под кой ъгъл ги погледнете – представляват или края на началото, или началото на края на класическата механика. Във всеки случай, това е повратна точка в историята на физическата наука - брилянтна компилация от всички натрупани от този исторически момент знания за движението на физическите тела в рамките на физическата теория, която днес обикновено се нарича класическа механика.Можем да кажем, че историята на съвременната физика и естествените науки като цяло започва със законите за движение на Нютон.

Исак Нютон обаче не извади от нищото законите, кръстени на него. Те всъщност са кулминацията на дълъг исторически процес на формулиране на принципите на класическата механика. Мислители и математици - ще споменем само Галилей ( см.Уравнения на равномерно ускорено движение) - в продължение на векове те се опитваха да извлекат формули за описание на законите на движението на материалните тела - и непрекъснато се препъваха в това, което аз лично наричам неизказани конвенции за себе си, а именно и двете основни идеи за това на какви принципи се основава материалният свят нататък, които толкова стабилно навлизат в съзнанието на хората, които изглеждат неоспорими. Например на древните философи дори не им е хрумвало, че небесните тела могат да се движат по орбити, различни от кръговите; в най-добрия случай възникна идеята, че планетите и звездите се въртят около Земята в концентрични (т.е. вложени) сферични орбити. Защо? Да, защото от времето на древните мислители на Древна Гърция на никого не му е хрумвало, че планетите могат да се отклоняват от съвършенството, чието въплъщение е строг геометричен кръг. Беше необходимо да притежавате гения на Йоханес Кеплер, за да погледнете честно на този проблем от различен ъгъл, да анализирате данните от реални наблюдения и оттегли сеот тях, че в действителност планетите се въртят около Слънцето по елиптични траектории ( см.законите на Кеплер).

Първият закон на Нютон

Предвид такъв сериозен исторически провал, първият закон на Нютон е формулиран по безусловно революционен начин. Той твърди, че ако някоя материална частица или тяло просто не се докосне, то ще продължи да се движи по права линия с постоянна скорост от само себе си. Ако тялото се движи равномерно по права линия, то ще продължи да се движи по права линия с постоянна скорост. Ако тялото е било в покой, то ще остане в покой, докато към него не бъдат приложени външни сили. За да преместите физическото тяло от мястото му, трябва задължителноприлага външна сила. Вземете самолет: той никога няма да помръдне от мястото си, докато двигателите не бъдат стартирани. Изглежда, че наблюдението е самоочевидно, но веднага щом се отклоним от праволинейното движение, то престава да изглежда така. При инерционното движение на тялото по затворена циклична траектория анализът му от гледна точка на първия закон на Нютон ни позволява само да определим точно неговите характеристики.

Представете си нещо като лекоатлетически чук - гюле в края на струна, което въртите около главата си. В този случай ядрото не се движи по права линия, а в кръг, което означава, че според първия закон на Нютон нещо го държи; това „нещо“ е центростремителната сила, която прилагате към ядрото, завъртайки го. Реално вие сами можете да го усетите - дръжката на лекоатлетическия чук притиска силно дланта ви. Ако отпуснете ръката си и пуснете чука, той - при липса на външни сили - веднага ще тръгне по права линия. По-точно би било да се каже, че така ще се държи чукът в идеални условия (например в открито пространство), тъй като под въздействието на гравитационното привличане на Земята той ще лети строго по права линия само при момент, когато го пуснете, и в бъдеще, пътят на полета ще бъде всичко да се отклони повече към земната повърхност. Ако се опитате действително да освободите чука, се оказва, че чукът, изпуснат от кръгова орбита, ще тръгне по права линия, която е допирателна (перпендикулярна на радиуса на окръжността, по която е завъртян) с линейна скорост, равна на скоростта на неговата орбита.

Сега нека заменим сърцевината на лекоатлетическия чук с планетата, чука със Слънцето и струната със силата на гравитационно привличане: ето ви нютоновия модел на слънчевата система.

Подобен анализ на случващото се, когато едно тяло се върти около друго по кръгова орбита на пръв поглед изглежда нещо самоочевидно, но не забравяйте, че е погълнал редица заключения на най-добрите представители на научната мисъл от предишната поколение (достатъчно е да си припомним Галилео Галилей). Проблемът тук е, че когато се движи в неподвижна кръгова орбита, небесното (и всяко друго) тяло изглежда много спокойно и изглежда, че е в състояние на стабилно динамично и кинематично равновесие. Въпреки това, ако го погледнете, само модул(абсолютна стойност) на линейната скорост на такова тяло, докато неговата посокапостоянно се променя под въздействието на силата на гравитационното привличане. Това означава, че небесното тяло се движи равномерно ускорено... Между другото, самият Нютон нарича ускорението „промяна в движението“.

Първият закон на Нютон играе и друга важна роля от гледна точка на натуралистичното ни отношение към природата на материалния свят. Той ни казва, че всяка промяна в естеството на движението на тялото показва наличието на външни сили, действащи върху него. Относително казано, ако наблюдаваме как железните стърготини, например, отскачат и се придържат към магнит, или, като извадим пране от сушилнята на пералната машина, открием, че нещата са залепнали и изсушени едно към друго, можем да почувстваме спокоен и уверен: тези ефекти са се превърнали в следствие от действието на природни сили (в дадените примери това са съответно силите на магнитно и електростатично привличане).

Вторият закон на Нютон

Ако първият закон на Нютон ни помага да определим дали дадено тяло е под въздействието на външни сили, то вторият закон описва какво се случва с физическо тяло под тяхно влияние. Колкото по-голям е сборът на външните сили, приложени към тялото, казва този закон, толкова повече ускорениепридобива тяло. Този път. В същото време, колкото по-масивно е тялото, към което се прилага еднакво количество външни сили, толкова по-малко ускорение придобива. Това са две. Интуитивно тези два факта изглеждат очевидни и в математическа форма са записани по следния начин:

Ф = ма

където F -сила, м -тегло, а -ускорение. Това е може би най-полезното и най-широко използваното за приложни цели от всички физически уравнения. Достатъчно е да знаете величината и посоката на всички сили, действащи в механична система, и масата на материалните тела, от които се състои, и можете да изчислите поведението й във времето с изчерпателна точност.

Именно вторият закон на Нютон придава на цялата класическа механика особен чар – започва да изглежда така, сякаш целият физически свят е подреден като най-прецизния хронометър и нищо в него не убягва от окото на любознателния наблюдател. Кажете ми пространствените координати и скорости на всички материални точки във Вселената, сякаш Нютон ни казва, покажете ми посоката и интензитета на всички действащи в нея сили и аз ще предскажа всяко бъдещо състояние на нея. И този възглед за природата на нещата във Вселената е съществувал до появата на квантовата механика.

Третият закон на Нютон

За този закон най-вероятно Нютон си е спечелил чест и уважение не само от естествените учени, но и от хуманитарните учени и просто от широките маси. Те обичат да го цитират (по работа и без работа), като правят най-широките паралели с това, което сме принудени да наблюдаваме в ежедневието си, и са почти привлечени от ушите да обосноват най-противоречивите положения в дискусиите по всякакви въпроси, като се започне от междуличностни и завършващи с международните отношения и глобалната политика. Нютон обаче влага в своя по-късно наречен трети закон напълно конкретно физическо значение и едва ли го е схващал в друго качество освен като точно средство за описване на природата на силовите взаимодействия. Този закон казва, че ако тялото А действа с някаква сила върху тялото В, то тялото В също действа върху тяло А с еднаква сила и противоположна по посока. С други думи, докато стоите на пода, действате върху пода със сила, пропорционална на телесното ви тегло. Според третия закон на Нютон подът в същото време действа върху вас с абсолютно същата сила, но насочена не надолу, а строго нагоре. Този закон не е трудно да се тества експериментално: постоянно усещате как земята притиска подметките ви.

Важно е да се разбере и запомни, че Нютон говори за две сили от напълно различно естество и всяка сила действа върху „своя“ обект. Когато ябълка падне от дърво, тази Земя действа върху ябълката чрез силата на нейното гравитационно привличане (в резултат на което ябълката се втурва равномерно към повърхността на Земята), но в същото време ябълката привлича и Земята към себе си с еднаква сила. А това, че ни се струва, че именно ябълката пада на Земята, а не обратното, вече е следствие от втория закон на Нютон. Масата на една ябълка, в сравнение с масата на Земята, е ниска до степен на несравнимост, следователно именно нейното ускорение е забележимо за очите на наблюдателя. Масата на Земята, в сравнение с масата на ябълка, е огромна, така че нейното ускорение е практически незабележимо. (В случай на падане на ябълка, центърът на Земята се измества нагоре на разстояние, по-малко от радиуса на атомното ядро.)

Взети заедно, трите закона на Нютон дават на физиците инструментите, необходими за започване на цялостно наблюдение на всички явления, случващи се в нашата Вселена. И въпреки целия колосален напредък в науката, настъпил от времето на Нютон, за да проектирате нова кола или да изпратите космически кораб до Юпитер, ще използвате същите три закона на Нютон.

Вижте също:

1609, 1619

Законите на Кеплер

1659

Центробежна сила

1668

Закон за запазване на линейния импулс

1736

Законът за запазване на ъгловия импулс

1738

уравнение на Бернули

1835

Кориолис ефект

1851

Падащо ограничение на скоростта

1891

Принцип на еквивалентност

1923

Принцип на съответствие

Исак Нютон, 1642-1727

Англичанин, който мнозина смятат за най-великия учен на всички времена и народи. Роден в семейство на дребни благородници в околностите на Уулсторп (Линкълншир, Англия). Не намерих баща си жив (той почина три месеца преди раждането на сина си). След като се омъжи повторно, майката остави двегодишния Исак на грижите на баба му. Много изследователи на неговата биография приписват особеното ексцентрично поведение на възрастен учен на факта, че до деветгодишна възраст, когато последва смъртта на втория му баща, момчето е било напълно лишено от родителски грижи.

Известно време младият Исак изучава мъдростта на селското стопанство в професионално училище. Както често се случва с велики хора след това, все още има много легенди за неговите ексцентричности в този ранен период от живота му. Така, по-специално, те казват, че веднъж той бил изпратен на паша да пази добитъка, който безопасно се разпръснал в неизвестна посока, докато момчето седело под едно дърво и ентусиазирано четело книга, която го интересувала. Независимо дали е така или не, жаждата на тийнейджъра за знания скоро е забелязана - и е изпратен обратно в гимназията в Грантъм, след което младежът успешно постъпва в Тринити Колидж, университета в Кеймбридж.

Нютон бързо усвоява учебната програма и преминава към изучаване на трудовете на водещите учени от онова време, по-специално последователите на френския философ Рене Декарт (1596-1650), който има механистичен възглед за Вселената. През пролетта на 1665 г. той получава бакалавърска степен - и тогава се случват най-невероятните събития в историята на науката. През същата година в Англия избухва последната епидемия от бубонната чума, звънът на погребалните камбани все по-често и Кеймбриджският университет е затворен. Нютон се връща в Уулсторп за почти две години, след като успява да вземе със себе си само няколко книги и забележителния си интелект.

Когато университетът в Кеймбридж отново отвори врати две години по-късно, Нютон вече (1) е разработил диференциално смятане, отделен клон на математиката, (2) изложи основите на съвременната теория на цветовете, (3) изведе закона за всемирното притегляне и (4) решава няколко математически задачи, които са били пред него, никой не може да реши. Както самият Нютон каза: „В онези дни бях в разцвета на своите изобретателски сили и оттогава математиката и философията никога не са ме завладявали така силно, както тогава“. (Често питам учениците си, като им казвам още веднъж за постиженията на Нютон: „И какво Виеуспяхте ли да го направите през лятната ваканция? ")

Малко след завръщането си в Кеймбридж Нютон е избран в академичния съвет на Тринити Колидж, а статуята му все още украсява университетската църква. Той изнесе лекции по теория на цвета, в които показа, че различията в цветовете се обясняват с основните характеристики на светлинната вълна (или, както се казва сега, дължината на вълната) и че светлината има корпускулярна природа. Той също така проектира огледален телескоп и това изобретение го довежда до вниманието на Кралското общество. Дългосрочните изследвания на светлината и цветовете са публикувани през 1704 г. в неговия фундаментален труд "Оптика" ( Оптика).

Защитата на Нютон на "грешната" теория на светлината (по това време преобладават представянията на вълните) доведе до конфликт с Робърт Хук ( см.Законът на Хук), ръководител на Кралското общество. В отговор Нютон излага хипотеза, която комбинира корпускулярни и вълнови концепции за светлината. Хук обвини Нютон в плагиатство и поиска приоритет в това откритие. Конфликтът продължава до смъртта на Хук през 1702 г. и прави толкова депресиращо впечатление на Нютон, че той отказва да участва в интелектуалния живот в продължение на шест. Някои психолози от онова време обаче приписват това на нервен срив, който се влошава след смъртта на майка му.

През 1679 г. Нютон се връща на работа и прави име, като изследва траекториите на планетите и техните луни. В резултат на тези изследвания, също придружени от спорове с Хук относно приоритета, бяха формулирани законът за всемирното притегляне и законите на механиката на Нютон, както ги наричаме сега. Нютон обобщава своите изследвания в книгата "Математически принципи на естествената философия" ( Philosophiae naturalis principia mathematica) представен на Кралското общество през 1686 г. и публикуван година по-късно. Тази работа, която постави началото на тогавашната научна революция, донесе на Нютон световно признание.

Религиозните му възгледи, силното му придържане към протестантството също привличат вниманието на широки кръгове от английския интелектуален елит към Нютон и особено философа Джон Лок (1632-1704). Прекарвайки все повече време в Лондон, Нютон се включва в политическия живот на столицата и през 1696 г. е назначен за управител на монетния двор. Въпреки че тази позиция традиционно се смята за синекура, Нютон се отнася сериозно към работата си, разглеждайки повторното сечене на английска монета като ефективна мярка за борба с фалшификаторите. Точно по това време Нютон участва в още един приоритетен спор, този път с Готфрид Лайбниц (1646-1716), относно откриването на диференциалното смятане. Към края на живота си Нютон създава нови издания на основните си произведения и също така служи като президент на Кралското общество, докато е доживотен директор на монетния двор.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Формулиране на първия закон на Нютон.Има такива референтни системи, по отношение на които тялото поддържа състояние на покой или състояние на равномерно праволинейно движение, ако други тела не действат върху него или действието на други тела е компенсирано.

Описание на първия закон на Нютон

Например,топчето на конеца виси в покой, тъй като силата на гравитацията се компенсира от силата на опън върху конеца.

Първият закон на Нютон се изпълнява само в. Например телата в покой в ​​кабината на самолет, който се движи равномерно, могат да се движат без никакво влияние върху тях от други тела, ако самолетът започне да маневрира. В транспорта при внезапно спиране пътниците падат, въпреки че никой не ги бута.

Първият закон на Нютон показва, че състоянието на покой и състоянието не изискват външни влияния за тяхното поддържане. Свойството на свободното тяло да поддържа скоростта си непроменена се нарича инерция. Следователно първият закон на Нютон също се нарича закон за инерцията... Равномерното праволинейно движение на свободно тяло се нарича инерционно движение.

Първият закон на Нютон съдържа две важни твърдения:

  1. всички тела имат свойството на инерция;
  2. съществуват инерционни референтни системи.

Трябва да се помни, че първият закон на Нютон се занимава с тела, които могат да бъдат сбъркани.

Законът за инерцията в никакъв случай не е очевиден, както може да изглежда на пръв поглед. С неговото откритие е преодоляно едно дългогодишно погрешно схващане. Преди това от векове се смяташе, че при липса на външни влияния върху тялото, то може да бъде само в състояние на покой, че почивката е като че ли естествено състояние на тялото. За да се движи едно тяло с постоянна скорост, е необходимо друго тяло да действа върху него. Изглежда, че това се потвърждава от ежедневния опит: за да може каруцата да се движи с постоянна скорост, тя трябва да бъде теглена от кон през цялото време; за да може масата да се движи по пода, тя трябва непрекъснато да се дърпа или бута и т.н. Галилео Галилей пръв посочи, че това не е вярно, че при липса на външно влияние тялото може не само да си почива, но и движете се праволинейно и равномерно. Праволинейното и равномерно движение е, следователно, едно и също "естествено" състояние на телата, както и покой. Всъщност първият закон на Нютон казва, че няма разлика между останалата част от тялото и равномерното праволинейно движение.

Невъзможно е да се тества емпирично закона за инерцията, защото е невъзможно да се създадат условия, при които тялото да бъде свободно от външни влияния. Въпреки това, винаги можете да видите обратното. Така или иначе. когато едно тяло промени скоростта или посоката на движението си, винаги можете да намерите причината - силата, причинила тази промяна.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Упражнение Лека количка стои на маса във влак, който се движи равномерно и по права линия. При спиране на влака колата се търкулна напред без никакво външно въздействие. Изпълнен ли е законът за инерцията: а) в референтната система, свързана с влака по време на неговото праволинейно равномерно движение? по време на спиране? б) в референтна система, свързана със Земята?
Отговор а) законът за инерцията е изпълнен в референтната система, свързана с влака по време на неговото праволинейно движение: количката-играчка е в покой спрямо влака, тъй като действието от Земята се компенсира от действието отстрани на масата (реакцията на подкрепата). При спиране законът за инерцията не се изпълнява, тъй като спирането е движение с и влакът в този случай не е инерционна референтна система.

б) в референтната система, свързана със Земята, и в двата случая се изпълнява законът за инерцията - при равномерно движение на влака, количката-играчка се движи спрямо Земята с постоянна скорост (скорост на влака); при спиране на влак колата се опитва да запази скоростта си спрямо Земята непроменена и следователно се търкаля напред.