ニュートンの法則1、2、3
ニュートンの法則1、2、3 –歴史、音、公式、問題例 –このディスカッションでは、 ニュートンの法則 この場合、専門家と例による理解が含まれます。よりよく理解して理解するには、以下のレビューを参照してください。
ニュートンの法則
アイザックニュートン卿は1643年1月4日にイギリスのリンカンシャー州ウールズソープで生まれました。 ニュートンは現代科学の父と呼ばれています。 彼は世界に重力と惑星運動の法則と光の法則を与えました。
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ニュートンは、父親が生まれる3か月前に亡くなったため、父親の役割を果たした祖母によって育てられました。
ニュートンは12歳のとき、グランサムのキングの学校に入学し、クラークという薬剤師と一緒に暮らしました。 この間、彼は機械装置と科学法則に興味を持つようになりました。
当時の彼の作品の一つは、彼の周りの人々を感動させる日時計や同様の装置でした。
この仕事から始めて、ニュートンは彼が最終的に参加したほどの大きな感謝を受けました サイザーとして1661年にケンブリッジ大学のトリニティカレッジ（学生が 作業）。
当時、大学の教えはアリストテレスの教えに基づいていました。 しかし、ニュートンは、デカルトなどのより高度な現代哲学者や、コペルニクス、ガリレオ、ケプラーなどの天文学者のアイデアを読むことを好みました。
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1665年に、彼はバイオニアルの定理を発見し、数学的理論の開発を開始し、最終的に微積分に発展しました。
ニュートンが1665年8月に学位を取得した直後、ケンブリッジ大学は大きな疫病のため閉鎖されました。 したがって、ケンブリッジでの彼の研究は平凡でしたが、私的な研究は ウールストープにある彼の家は2年間、理論的な微積分、光学、法則を開発するように促しました。 重力。
1667年、彼はトリニティの教師としてケンブリッジに戻りました。 彼は1669年にルーカス教授職に選出されました。 当時、ケンブリッジの教師かオックスフォードの教師のどちらかが聖公会の叙階された司祭でなければなりませんでした。
しかし、ルーカス教授の立場は、彼の役人が教会で活動していないことを要求しています。 したがって、ニュートンは彼が叙階から免除されるべきであると主張しました。
チャールズ2世はこの議論を受け入れ、承認を与えたので、ニュートンの宗教的見解と英国国教会との間の対立を避けることができました。
1670年から1672年まで、ニュートンは光学を教えていました。 彼は物理学の分野で経験を積んでいるだけでなく、神学や占星術などの他の分野でも幅広い知識を持っています。
ニュートンは1727年3月31日にウェストミンスター寺院で亡くなりました。 ニュートンの伝記の最も記憶に残る事件の1つは、重力の法則の彼の概念に影響を与えた木から落ちたリンゴの事件です。
彼は科学の歴史の中で最も影響力のある科学者および数学者として知られています。
ニュートンの法則を理解する
ニュートンの法則は、運動を支配する法則です。 ニュートンの運動の法則自体は基本法則です。 つまり、第一に、この法則は他の原則から証明することはできません。
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第二に、この法則により、古典力学の基礎となる最も一般的なタイプの運動を理解することができます。
ニュートンの運動の法則は、古典力学の基礎を形成する3つの法則です。 この法則は、物体に作用する力とそれが引き起こす運動との関係を説明しています。
これらの3つの運動の法則は、アイザックニュートンの研究で最初に要約されました。 Philosophi Naturalis PrincipaMathematica、1687年7月5日に最初に公開されました。
ニュートンの第1法則
一定の速度で動いているバスに乗っているときに急ブレーキをかけると、もちろん前に進みます。 同様に、私たちがバスにじっと座っていると、バスは突然移動します。もちろん、私たちは押し戻されます。
これは、オブジェクトの不活性な性質が原因で発生する可能性があります。 そのことの不活性は何ですか？ そのために、次の実験を行います。
図（a）に示すように、HVS用紙をテーブルに置き、厚い本をHVS用紙に置きます。 厚い本がどうなるかを観察しながら、HVS用紙をゆっくりと引っ張ります。 HVS用紙の移動を停止します。 HVS用紙と厚手の本が止まったら、HVS用紙をすばやく急に引っ張ります。 書物がどうなるか観察してください！
写真（b）に示すように、HVS紙と同じサイズのマニラ紙をテーブルに置き、トロリーをマニラ紙の上に置きます。 マニラ紙をゆっくりと引いて、スレッドがマニラ紙と一緒に動くようにしてから、マニラ紙を突然停止します。 そりに何が起こるか観察してください！
上記の実験結果から、静止している物体は静止状態を維持する傾向があり、移動する物体は移動状態を維持する傾向があることがわかります。
オブジェクトが所有するプロパティは、オブジェクトの慣性プロパティと呼ばれます。オブジェクトに作用する外力がない限り、動いていないオブジェクトはその運動状態を維持し、動いているオブジェクトはその運動状態を維持します。“.
このステートメントはニュートンの最初の法則として知られているので、ニュートンの最初の法則は 慣性の法則. この法律は、「オブジェクトに作用する合力がゼロの場合、またはオブジェクトに作用する力がない場合、オブジェクトは静止している（移動していない）か、均一に直線的に移動します。“.
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ニュートンの第1法則
上記のステートメントから、ニュートンの第1法則は次のように得られます。
意味:
- 静止しているオブジェクトは、ゼロ以外の合力が作用しない限り、静止したままになります。
- 運動中のオブジェクトは、ゼロ以外の合力が作用しない限り、速度を変更しません。
ニュートンの第2法則
力は物体の動きの変化の原因です。 ここで言及されている物体の動きの変化は、その速度の変化またはその速度の変化を意味する可能性があります。
単位時間あたりの速度の変化を加速度と呼びます。
物体に発生する加速度と、物体に作用する力との間に、物体の質量との関係はありますか？ このため、次の実験結果を考慮してください。
情報:
a =タイマーティッカーテープ
b =ティッカータイマー
c =トロリー
d =糸
g =負荷
e =プーリー
f =スケートボード
情報：
- 吊り荷の増加は、トロリーに作用する力の増加を意味します
- トロリーに発生する加速度の大きさは、傾斜角のサイズに比例します
図（b）のグラフから、物体に発生する加速度と物体に作用する力との関係はどのようになっていますか？ 次に、加速度と力の関係を述べてください！
アクティビティIとアクティビティIIの結果から、オブジェクトに発生する加速度、オブジェクトの質量、およびオブジェクトに作用する力の関係は、次の式で表すことができます。
情報:
a =加速度（m / s2）
F =力（N）
m =質量（kg）
方程式F = m.aは、ニュートンの第2法則方程式と呼ばれます。
複数の力が物体に作用する場合、ニュートンの第2法則方程式は次のように表すことができます。
物体に作用する力と物体に発生する加速度の比から得られる物体の質量を慣性質量（mK）と呼びます。
重力
地上からオブジェクトを離すと、オブジェクトは直線的に移動し、均一に変化します が加速していて、オブジェクトを垂直に上向きに投げると、オブジェクトは一定の方向に直線で移動します 減速した。 上記の物体の運動で発生する加速度は、地球の重力加速度と呼ばれ、記号gが付けられています。
地球の中心から距離rの点での重力による加速度は次の式で与えられます。
情報:
g =重力による加速度（m / s2）
G =重力定数（Nm2 / kg2）
M =地球の質量（kg）
r =点から地球の中心までの距離（m）
垂直に上向きに自由落下している物体に発生する加速度は、次の式で表される物体に対する地球の重力によるものです。
情報:
F =オブジェクトに対する地球の引力
G =重力定数
M =地球の質量m =物体の質量
r =オブジェクトの中心と地球の中心からの距離
ニュートンの第3法則
車輪付きのボードに乗っている人が壁に縛られたロープを引っ張っている場合。
人がロープを左に引くと、人と車輪付きボードが右に動いたことがわかりました。 人と車輪付きボードは、人が加える引っ張り力に等しい右に行くロープからの引っ張り力のために右に移動します。
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これは、人がロープに行動を起こすと、ロープから同じ大きさで反対方向の人に反応するために起こります。
上記のステートメントはニュートンの第3法則と呼ばれるため、ニュートンの第3法則は作用と反作用の法則とも呼ばれ、次の方程式で表すことができます。
ニュートンの第3法則における重量と質量の違いには、次のものが含まれます。
| 番号。 | 質量 | 重量 |
| 1. | 質量は、物質自体の量/量です。 | 重量は、物体に対する地球の引力です。 |
| 2. | 価格はどこでも固定されています | 場所によっては値段は決まっていません。 |
| 3. | 単位（SI）Kg | ニュートン（N） |
| 4. | はかりの量です | ベクトル量です |
| 5. | オーハウスバランスとバネばかりで測定できます。 | バネばかりで測定できます。 |
日常生活におけるニュートンの法則の適用
以下は、日常生活におけるニュートンの法則のいくつかの適用です。
1. ニュートンの第1法則の適用
応用：
- 動きの速い車のブレーキが突然動いたとき、乗客は前に押し出されたと感じるでしょう
- テーブルの上の紙の上にあるガラスは、紙をすばやく引っ張ってもそこにとどまります
- シンプルな振り子スイング
- 車のエンジンでのフライホイールの使用
2. ニュートンの第2法則の適用
応用：
- 道路を走行する車の加速度は、力に比例し、車の質量に反比例します。
- 車のブレーキは直線的に減速していると見なされます
- 木から落ちるリンゴ
3. ニュートンの第3法則の適用
応用：
- 重力があります
- 磁力イベント
- エレクトリックスタイル
- 壁を殴るときに痛む手
- 壁に足を蹴るスイマーは彼を前に泳がせます
- スタートしたランナーは足を蹴り返し、前に走ります
- アーチェリーの人々
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ニュートンの法則問題の例
ニュートンの法則の問題の例を次に示します。
質問番号1の例
質量m = 10 kgの物体は、F = 12Nの力で右に引っ張られている粗い床にあります。 物体と床の間の静摩擦係数が0.2で、動摩擦係数が0.1の場合、次の大きさを決定します。
a）通常のスタイル
b）物体と床の間の摩擦
c）オブジェクトの動きの加速度
討論:
次の図に、オブジェクトにかかる力を示します。
a）通常のスタイル
Fy = 0
N W = 0
N mg = 0
N（10）（10）= 0
N = 100 N
b）物体と床の間の摩擦
まず、オブジェクトと床の間で発生する可能性のある最大静止摩擦力を確認します。
fsmax = μs N
fsmax =（0.2）（100）= 20 N
最大静止摩擦力は、物体を引き付ける力（F）よりもまだ大きいため、物体は静止していることがわかります。 静止している物体に関するニュートンの法則によると：
Fバツ = 0
F fges = 0
12 fges = 0
fges = 12 N
c）オブジェクトの動きの加速度
オブジェクトが静止しているとき、その加速度はゼロです。
質問番号2の例
力F = 25Nと水平線の間に形成される角度が37の場合o、床面の動摩擦係数は0.1、重力による加速度は10 m / sです。2 設定値：
a）通常のスタイル
b）摩擦スタイル
c）運動の加速（sin 37o = 0.6およびcos37o = 0,8)
討論:
次の図に、オブジェクトにかかる力を示します。
a）通常のスタイル
Fy = 0
N + F sin W = 0
N = W F sin =（5）（10）（25）（0,6）= 35 N
b）摩擦スタイル
問題で動摩擦係数のみがわかっている場合は、オブジェクトが移動できることが確実であるため、fges = fk :
fges = μk N
fges =（0,1）（35）= 3.5 N
c）オブジェクトの動きの加速度
Fバツ = ma
F cos fges = ma
（25）（0.8）3.5 = 5a
5a = 16.5
a = 3.3 m / s2
質問番号3の例
丘の中腹が平らで、摩擦係数が0.125であると仮定します。 地球の重力加速度は10m / sです2 と罪53o = 0.8、cos 53o = 0,6. 次の値を決定します。
a）ブロックにかかる垂直抗力
b）斜面とブロックの間の摩擦
c）ブロックの動きの加速
討論：
ビームにかかる力を次の図に示します。
a）ブロックにかかる垂直抗力
Fy = 0
N W cos = 0
N mg cos 53o = 0
N（100）（10）（0,6）= 0
N = 600ニュートン
b）斜面とブロックの間の摩擦
fges = μk N
fges =（0,125）（600）= 75ニュートン
c）ブロックの動きの加速
Fバツ = ma
W sin fges = ma
mg sin 53o fges = ma
（100）（10）（0,8）75 = 100a
a = 725/100 = 7.25 m / s2
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