Newtonovi zakoni 1, 2, 3
Newtonovi zakoni 1, 2, 3 - Zgodovina, zvoki, formule in primeri - Za to razpravo bomo pregledali Newtonov zakon ki v tem primeru vključuje razumevanje po mnenju strokovnjakov in primere, za boljše razumevanje in razumevanje glej spodnji pregled.
Newtonov zakon
Sir Isaac Newton se je rodil 4. januarja 1643 v mestu Woolsthrope v Lincolnshiru v Angliji. Newtona imenujejo oče moderne znanosti. Svetu je dal zakone gravitacije in gibanja planetov ter zakone svetlobe.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje gravitacije Zemlje v skladu z Newtonovimi zakoni
Newtona je vzgajala njegova babica, ki je igrala vlogo njegovega očeta, saj je njegov oče umrl tri mesece pred rojstvom.
Ko je bil Newton dvanajst let, se je pridružil Kingovi šoli v Granthamu in živel pri farmacevtu po imenu Clarke. V tem času se je začel zanimati za mehanske naprave in znanstvene zakone.
Eno njegovih del v tistem času so bile sončne ure in podobne naprave, ki so navdušile okolico.
Od tega dela je Newton dobil tako veliko hvaležnost, da se je na koncu pridružil Trinity College na univerzi Cambridge leta 1661 kot sizar (študent, ki je študiral med delo).
Takrat so nauki univerze temeljili na učenjih Aristotela. Toda Newton je raje bral ideje bolj naprednih sodobnih filozofov, kot so Descartes, in astronomov, kot so Kopernik, Galilej in Kepler.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Keplerjevi zakoni 1 2 3 - Pojmi, formule, zgodovina, primeri problemov
Leta 1665 je odkril izrek Bionial in začel razvijati matematično teorijo, ki se je sčasoma razvila v račun.
Kmalu po Newtonovem diplomiranju avgusta 1665 je bila univerza v Cambridgeu zaprta zaradi velike kuge. Torej, čeprav je bil njegov študij na Cambridgeu povprečen, so zasebne študije, izvedene na njegov dom v Woolsthorpeju ga je dve leti spodbujal k razvoju teoretičnega računa, optike in prava Gravitacija.
Leta 1667 se je kot učitelj v Trinity vrnil v Cambridge. Leta 1669 je bil izvoljen na mesto lukavskega profesorja matematike. Takrat je moral biti učitelj iz Cambridgea ali učitelj iz Oxforda posvečeni anglikanski duhovnik.
Vendar položaj profesorja Lucasiana zahteva, da njegovi uradniki niso aktivni v cerkvi. Zato je Newton trdil, da bi ga bilo treba izvzeti iz posvečenja.
Kralj Karel II je ta argument sprejel in dal njegovo odobritev, da bi se izognili konfliktom med Newtonovimi verskimi pogledi in anglikansko cerkvijo.
Od leta 1670 do 1672 je Newton poučeval v optiki. Izkušen je ne samo na področju fizike, temveč ima tudi široko znanje na drugih področjih, kot sta Teologija in Astrologija.
Newton je umrl 31. marca 1727 v Westminsterski opatiji. Eden najbolj nepozabnih incidentov iz Newtonove biografije je jabolko, ki pade z drevesa, kar je navdihnilo njegov koncept zakona gravitacije.
Znan je kot najvplivnejši znanstvenik in matematik v zgodovini znanosti.
Razumevanje Newtonovih zakonov
Newtonovi zakoni so zakoni, ki urejajo gibanje. Newtonov zakon gibanja je temeljni zakon. To pomeni, da najprej tega zakona ni mogoče dokazati iz drugih načel.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Definicija "zakona odboja svetlobe" & (eksperiment - zvok v ravninskem ogledalu)
Drugič, ta zakon nam omogoča razumevanje najpogostejših vrst gibanja, ki so osnova klasične mehanike.
Newtonovi zakoni gibanja so trije zakoni, ki so osnova klasične mehanike. Ta zakon opisuje razmerje med silo, ki deluje na predmet, in gibanjem, ki ga povzroči.
Te tri zakone gibanja je v svojem delu prvi povzel Isaac Newton Philosophi Naturalis PrincipaMathematica, prvič objavljeno 5. julija 1687.
Newtonov prvi zakon
Če se vozimo z avtobusom, ki se premika s konstantno hitrostjo in nato nenadoma zaviramo, bomo seveda potisnjeni naprej. Če sedimo mirno v avtobusu, potem avtobus nenadoma premaknemo, seveda nas bodo potisnili nazaj.
To se lahko zgodi zaradi inertne narave predmeta. Kakšna je inertnost te stvari? Za to izvedite naslednji poskus:
Papir HVS položite na mizo, debelo knjigo pa položite na papir HVS, kot je prikazano na sliki (a). Počasi izvlecite papir HVS in opazujte, kaj se dogaja z debelo knjigo. Ustavite premikanje papirja HVS. Ko se papir HVS in debela knjiga ustavi, hitro in nenadoma povlecite papir HVS. Opazujte, kaj se zgodi s tomom!
Na mizo položite papir za manilo v velikosti papirja HVS in postavite voziček na papir za manilo, kot je prikazano (b). Počasi povlecite manila papir, tako da se sanke premikajo z manila papirjem, nato pa manila papir nenadoma ustavite. Opazujte, kaj se dogaja s sanmi!
Iz zgornjih eksperimentalnih rezultatov se izkaže, da predmeti v mirovanju ponavadi ohranjajo svoje stanje mirovanja, predmeti, ki se premikajo, pa svoje gibljivo stanje.
Lastnost, ki jo ima predmet, se imenuje vztrajnostna lastnost predmeta.Dokler na predmet ne deluje zunanja sila, objekt, ki ni v gibanju, ohranja svoje gibanje, objekt, ki je v gibanju, pa svoje gibanje.“.
Ta izjava je znana kot Newtonov prvi zakon, zato se imenuje Newtonov prvi zakon Inercijski zakon. Ta zakon lahko označimo tudi kot "Če je posledična sila, ki deluje na predmet, enaka nič ali na objekt ne deluje sila, objekt miruje (ne premika se) ali se bo enakomerno premikal po ravni črti.“.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Definicija "Odsev svetlobe" & (vrste - primeri)
Newtonova prva pravna formula
Iz zgornje izjave je pridobljena Newtonova formula prvega zakona, kot sledi:
Pomen:
- Predmet v mirovanju ostane v mirovanju, razen če nanj ne deluje ničelna posledična sila.
- Predmet v gibanju ne bo spremenil hitrosti, če nanj ne deluje ničelna rezultantna sila.
Newtonov drugi zakon
Sila je vzrok za spremembe gibanja predmetov. Sprememba gibanja predmeta, ki je omenjen tukaj, lahko pomeni spremembo njegove hitrosti ali spremembo njegove hitrosti.
Spremembo hitrosti na enoto časa imenujemo pospešek.
Ali obstaja povezava med pospeševanjem, ki nastopi na predmetu, s silo, ki deluje na objekt, tudi z maso predmeta? Zato upoštevajte naslednje eksperimentalne rezultate:
Informacije:
a = trak za označevanje časovnika
b = časovnik tikerja
c = voziček
d = preja
g = obremenitev
e = jermenica
f = rolka
Informacije:
- Povečanje viseče obremenitve pomeni povečanje sile, ki deluje na voziček
- Velikost pospeška na vozičku je sorazmerna z velikostjo kota nagiba
Kakšno je razmerje med grafom, prikazanim na sliki (b) med pospeškom, ki se pojavi na predmet, in silo, ki deluje na objekt? Nato navedite razmerje med pospeševanjem in silo!
Iz rezultatov dejavnosti I in dejavnosti II lahko razmerje med pospeškom, ki se pojavi na predmetu, maso predmeta in silo, ki deluje na objekt, izrazimo z enačbo formule, in sicer:
Informacije:
a = pospešek (m / s2)
F = sila (N)
m = masa (kg)
Enačba F = m.a se imenuje Newtonova enačba drugega zakona.
Če na objekt deluje več sil, lahko Newtonovo drugo enačbo zakona izrazimo z
Maso predmeta, dobljeno iz razmerja sile, ki deluje na objekt, in pospeška, ki nastane na predmet, imenujemo vztrajnostna masa (mK).
Gravitacija
Če spustimo predmet od tal, se bo predmet premikal v ravni črti in se enakomerno spreminjal pospešuje in če predmet vržemo navpično navzgor, se objekt premika v ravni črti v enakomerni smeri upočasnila. Pospešek, ki nastane pri gibanju predmeta zgoraj, se imenuje pospešek gravitacije zemlje, ki dobi simbol g.
Pospešek zaradi gravitacije v točki, ki je oddaljena r od središča zemlje, je izražen z:
Informacije:
g = pospešek zaradi gravitacije (m / s2)
G = konstanta teže (Nm2 / kg2)
M = masa zemlje (kg)
r = oddaljenost točke do središča zemlje (m)
Pospešek na objektu, ki se premika navpično navzgor in v prostem padu, je posledica gravitacijske sile zemlje na objekt, ki je izražena z enačbo:
Informacije:
F = sila privlačnosti zemlje na predmete
G = konstanta gravitacije
M = masa zemlje m = masa predmeta
r = oddaljenost od središča predmeta in središča zemlje
Newtonov tretji zakon
Če oseba, ki vozi desko na kolesih, vleče vrv, privezano na steno.
Izkazalo se je, da ko je oseba potegnila vrv na levo, sta se oseba in deska na kolesih pomaknila v desno. Oseba in deska na kolesih se pomaknejo v desno, ker dobijo vlečno silo od vrvi, ki gre v desno, kar je enako vlečni sili, ki jo izvaja oseba.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 100 Opredelitev sile in gibanja predmetov
To se zgodi, ker ko ljudje vrvijo vrv, pride do reakcije vrvi na osebo z enako velikostjo in v nasprotni smeri.
Zgornja trditev se imenuje Newtonov tretji zakon, zato se Newtonov tretji zakon imenuje tudi zakon delovanja in reakcije in ga lahko izrazimo z enačbo:
Razlika med težo in maso v Newtonovem tretjem zakonu, vključno z:
| Ne | Maša | Utež |
| 1. | Masa je količina / količina same snovi. | Teža je sila privlačnosti zemlje na predmete. |
| 2. | Povsod je cena fiksna | Cena ni fiksna, odvisno od kraja. |
| 3. | Enota (SI) Kg | Newtoni (N) |
| 4. | Je količina merila | Je vektorska količina |
| 5. | Lahko se izmeri z ohaussovo tehtnico in vzmetno tehtnico. | Lahko se izmeri z vzmetno tehtnico. |
Uporaba Newtonovih zakonov v vsakdanjem življenju
Nekaj primerov Newtonovega zakona v vsakdanjem življenju, med drugim:
1. Uporaba Newtonovega prvega zakona
Uporaba:
- Potniki se bodo počutili potisnjene naprej, ko bo hitro premikajoči se avto nenadoma zaviral mobil
- Kozarec na papirju na mizi bo ostal tam, ko papir hitro potegnete
- Preprosto nihalo z nihalom
- Uporaba vztrajnika v avtomobilskem motorju
2. Uporaba Newtonovega drugega zakona
Uporaba:
- Avto, ki vozi po cesti, bo imel pospešek, ki je sorazmeren sili in obratno sorazmeren masi avtomobila
- Šteje se, da so avtomobilske zavore v ravni črti upočasnjene
- Jabolka, ki padejo z drevesa
3. Uporaba Newtonovega tretjega zakona
Uporaba:
- Obstaja gravitacijska sila
- Dogodek magnetne sile
- električni slog
- Roka, ki boli pri prebijanju stene
- Plavalec, ki se z nogo brcne ob steno, ga zaplava naprej
- Tekač, ki začne, brcne noge nazaj, tako da teče naprej
- Lokostrelci
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje in zgodovina fizike po raziskovalni teoriji
Primeri Newtonovega zakona
Tu je nekaj primerov Newtonovih zakonskih težav, med drugim:
Primer številke 1. vprašanja
Predmet mase m = 10 kg je na hrapavih tleh, ki ga sila F = 12 N potegne v desno. Če je koeficient statičnega trenja med predmetom in tlemi 0,2 s koeficientom kinetičnega trenja 0,1, določite velikost:
a) Običajni slog
b) Trenje med predmetom in tlemi
c) Pospeševanje gibanja predmeta
Diskusija:
Sile na predmete so prikazane na naslednji sliki:
a) Običajni slog
Fy = 0
N W = 0
N mg = 0
N (10) (10) = 0
N = 100 N
b) Trenje med predmetom in tlemi
Najprej preverite največjo statično silo trenja, ki se lahko pojavi med predmetom in tlemi:
fsmax = μs N
fsmax = (0,2) (100) = 20 N
Izkazalo se je, da je največja statična sila trenja še vedno večja od sile, ki privlači predmet (F), tako da objekt še vedno miruje. V skladu z Newtonovimi zakoni za predmete v mirovanju:
Fx = 0
F fges = 0
12 fges = 0
fges = 12 N
c) Pospeševanje gibanja predmeta
Ko objekt miruje, je njegov pospešek NIČ.
Primer vprašanja št. 2
Če je kot, ki nastane med silo F = 25 N in vodoravno črto, 37o, koeficient kinetičnega trenja talne površine je 0,1, pospešek zaradi gravitacije pa 10 m / s2 nastavljena vrednost:
a) Običajni slog
b) Trenje
c) Pospeševanje gibanja (greh 37o = 0,6 in cos 37o = 0,8)
Diskusija:
Sile na predmete so prikazane na naslednji sliki:
a) Običajni slog
Fy = 0
N + F sin W = 0
N = W F sin = (5) (10) (25) (0,6) = 35 N
b) Trenje
Če je v problemu znan le koeficient kinetičnega trenja, je gotovo, da se lahko objekt premika, tako da fges = fk :
fges = μk N
fges = (0,1) (35) = 3,5 N
c) Pospeševanje gibanja predmeta
Fx = ma
F cos fges = ma
(25) (0,8) 3,5 = 5a
5a = 16,5
a = 3,3 m / s2
Primer vprašanja št. 3
Predpostavimo, da je pobočje položno in ima koeficient trenja 0,125. Zemeljski gravitacijski pospešek je 10 m / s2 in greh 53o = 0,8, cos 53o = 0,6. Določite vrednost:
a) Normalna sila na blok
b) Torna sila med pobočjem in blokom
c) Pospeševanje gibanja bloka
Diskusija:
Sile na nosilcu so prikazane na naslednji sliki:
a) Normalna sila na blok
Fy = 0
N W cos = 0
N mg cos 53o = 0
N (100) (10) (0,6) = 0
N = 600 Newtonov
b) Torna sila med pobočjem in blokom
fges = μk N
fges = (0,125) (600) = 75 njutnov
c) Pospeševanje gibanja bloka
Fx = ma
W sin fges = ma
mg sin 53o fges = ma
(100) (10) (0,8) 75 = 100a
a = 725/100 = 7,25 m / s2
O tem je razprava Newtonovi zakoni 1, 2, 3 - Zgodovina, zvoki, formule in primeri Upam, da vam bo ta pregled lahko dodal vaš vpogled in znanje, najlepša hvala za obisk.