Содержание
- Развитие классической физики
- Первый Закон: Инерция
- Второй закон: сила и ускорение
- Третий закон: действие и реакция
Игра в хоккей, вождение автомобиля и даже просто прогулка - все это повседневные примеры законов движения Ньютона. Составленный в 1687 году английским математиком Исааком Ньютоном, три основных закона описывают силы и движение объектов на Земле и во всей вселенной.
Развитие классической физики
Философы изучали движение предметов с древних времен. Наблюдая за движением солнца, звезд и планет, греческий философ Аристотель, а затем Птолемей полагали, что Земля находится в центре вселенной. В 16 веке в Европе польский математик Николас Коперник оспорил эту теорию, поместив Солнце в центр Солнечной системы, вокруг которого вращаются планеты. В следующем столетии немецкий физик Йоханнес Кеплер описал эллиптические орбиты планет, а итальянский математик и астроном Галилео Галилей провел эксперименты по изучению движений снарядов. Исаак Ньютон синтезировал эту работу в математический анализ и ввел понятие силы и три его закона движения.
Первый Закон: Инерция
Первый закон Ньютона, также называемый законом инерции, гласит, что объект остается в покое или продолжает двигаться равномерно, если он не вынужден изменяться под действием внешней силы. Тенденция объекта оставаться в покое или поддерживать постоянную скорость называется инерцией, и его сопротивление отклонению от инерции зависит от его массы. Требуется физическое усилие - сила - чтобы преодолеть инерцию для человека, чтобы встать с постели по утрам. Велосипед или автомобиль будут продолжать движение, если водитель или водитель не приложит силу трения через тормоза, чтобы остановить его. Водитель или пассажир в движущемся автомобиле, который не пристегнут ремнем безопасности, будет брошен вперед, когда автомобиль внезапно остановится, потому что он остается в движении. Застегнутый ремень безопасности обеспечивает сдерживающее усилие при движении пассажира или водителя.
Второй закон: сила и ускорение
Второй закон Ньютона определяет взаимосвязь между изменением скорости движущегося объекта - его ускорением - и силой, действующей на него. Эта сила равна массе объекта, умноженной на его ускорение. Для продвижения маленькой яхты в море требуется меньше дополнительных сил, чем для движения супертанкера, потому что последний имеет большую массу, чем первый.
Третий закон: действие и реакция
Третий закон Ньютона гласит, что нет изолированных сил. Для каждой существующей силы против нее действует сила равной величины и противоположного направления: действие и реакция. Например, мяч, брошенный на землю, оказывает нисходящее усилие; в ответ земля оказывает на шар усилие, направленное вверх, и отскакивает. Человек не может ходить по земле без силы трения. Когда он делает один шаг вперед, он оказывает обратную силу на землю. Земля реагирует, прикладывая силу трения в противоположном направлении, позволяя ходункам двигаться вперед, когда он делает еще один шаг другой ногой.