- Legea lui Newton postulează existența unui astfel de fenomen ca inerția corpurilor. Prin urmare, este cunoscută și ca Legea inerției. Inerția este fenomenul menținerii vitezei de mișcare a corpului (atât în magnitudine cât și în direcție) atunci când forțele nu acționează asupra corpului. Pentru a schimba viteza de mișcare, este necesar să acționăm pe corp cu o anumită forță. Firește, rezultatul acțiunii forțelor de aceeași magnitudine pe diferite corpuri va fi diferit. Astfel, ei spun că organismele au inerție. Inerția este proprietatea organismelor de a rezista schimbării stării lor actuale. Cantitatea de inerție este caracterizată de masa corpului.
- Formularea modernă
În fizica modernă, prima lege a lui Newton este formulată în următoarea formă:
Există astfel de cadre de referință, numite inerțiale, în privința cărora un punct material liber păstrează magnitudinea și direcția vitezei sale pe o perioadă nedeterminată.
Newton, în cartea sa "Principiile matematice ale filozofiei naturale", a formulat prima lege a mecanicii în următoarea formă:
Fiecare corp continuă să se odihnească într-o stare de repaus sau o mișcare uniformă și rectilinie, până când și nu forțează forțele aplicate să schimbe această stare.
Legea a doua a lui Newton- Legea a doua a lui Newton este legea diferențiată a mișcării, descriind relația dintre forța aplicată punctului material și accelerarea acestui punct. De fapt, a doua lege a lui Newton introduce masa ca măsură a manifestării inerției unui punct material în cadrul de referință inerțial (ISO) selectat.
- Formularea modernă:
În cadrul de referință inerțial, accelerația pe care o primește punctul material este direct proporțională cu rezultatul tuturor forțelor aplicate și invers proporțional cu masa sa.
Cu o alegere adecvată a unităților de măsură, această lege poate fi scrisă sub forma unei formule:
unde a este accelerarea unui punct material;
F este forța aplicată punctului material;
m este masa unui punct material.
- Formularea istorică
- Modificarea mișcării mișcării este proporțională cu forța motrice aplicată și are loc în direcția liniei drepte de-a lungul căreia această forță acționează.
- Legea a treia a lui Newton: forțele cu care corpurile acționează unul pe altul sunt egale în module și sunt direcționate de-a lungul unei linii drepte în direcții opuse.
- Aceasta înseamnă că, dacă o forță acționează asupra corpului A din partea laterală a corpului B, atunci forța din partea laterală a corpului A acționează simultan pe corpul B, cu = -.
Folosind a doua lege a lui Newton, putem scrie:
Rezultă că:
raportul dintre modulele accelerațiilor corpurilor de interacțiune este determinat de raportul invers al masei lor și este complet independent de natura forțelor care acționează între ele. Un corp mai masiv primește mai puțină accelerare, iar plămânul - mai mult. Este important să înțelegem că forțele la care se face referire în a treia lege a lui Newton sunt aplicate diferitelor organisme și, prin urmare, nu se pot echilibra reciproc.
Legile lui Newton, strict vorbind, sunt valabile doar în cadrele inerțiale de referință. Dacă scriem cu sinceritate ecuația de mișcare a unui corp într-un cadru de referință neinerțial, atunci acesta va diferi în aparență de cea de-a doua lege a lui Newton. Cu toate acestea, de multe ori, pentru a simplifica examinarea, introduceți o "forță de inerție" fictivă și apoi aceste ecuații de mișcare sunt rescrise într-o formă foarte asemănătoare celei de-a doua legi a lui Newton. Matematic, totul este corect aici (corect), dar din punct de vedere fizic, o nouă forță fictivă nu poate fi privită ca ceva real, ca urmare a unei interacțiuni reale. Încă o dată, subliniem: "forța inerției" este doar o parametrizare convenabilă a modului în care legile mișcării diferă în cadrele de referință inerțiale și non-inerțiale.
- Legile lui Newton și Mecanica Lagrangiană
Legile lui Newton nu sunt nivelul cel mai profund al formulării mecanicii clasice. În cadrul mecanicii Lagrangiană, există o singură formulă (înregistrarea unei acțiuni mecanice) și un singur postulat (corpurile se mișcă astfel încât acțiunea este staționară) și din aceasta se pot deduce toate legile lui Newton. În plus, în cadrul formalismului Lagrangian, se poate lua în considerare cu ușurință situații ipotetice în care acțiunea are altă formă. În acest caz, ecuațiile de mișcare vor deveni spre deosebire de legile lui Newton, însă mecanica clasică însăși va fi în continuare aplicabilă.
- Soluția ecuațiilor de mișcare
Ecuația este o ecuație diferențială: accelerația este al doilea derivat al coordonatei timpului. Aceasta înseamnă că evoluția unui sistem mecanic în timp poate fi determinată în mod unic dacă sunt date coordonatele inițiale și vitezele inițiale.
Rețineți că, dacă ecuațiile care descriu lumea noastră erau ecuații de ordinul întâi, atunci fenomene precum inerția, oscilațiile, valurile ar dispărea din lumea noastră.
Consecințe din legile lui Newton- Legile lui Newton sunt un sistem de legi interdependente care permit o înțelegere mai profundă a esenței noțiunilor de forță și masă. Consecințele legilor:
1. Forța este o măsură a impactului exercitat asupra unei anumite particule de către alte organisme și scade cu o distanță în creștere, tinzând la zero.
Faptul că forța este o măsură a impactului corpurilor din jurul particulei rezultă din faptul că depinde de starea acestor corpuri și determină, în același timp, accelerarea unei anumite particule.
Degradarea forței care acționează la zero pentru o distanță nelimitată față de particula care o înconjoară este o consecință a primelor și a doua legi ale lui Newton. Deoarece, conform primei legi a lui Newton, infinit îndepărtat de toate trupurile.
particula are accelerație zero. Conform celei de-a doua legi a lui Newton,
2. Forța cu care mai multe corpuri acționează simultan asupra unei anumite particule este egală cu suma forțelor cu care aceste corpuri acționează separat:
Această declarație se numește principiul independenței interacțiunilor. Luând în considerare acest principiu, a doua lege a lui Newton este scrisă ca fiind:
Suma forțelor din partea dreaptă a acestei legi este numită forța rezultantă.
Principiul independenței interacțiunilor se numește și principiul suprapunerii forțelor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: