Законы ньютона 1.2 3 определение. Первый закон ньютона
Три закона сэра Исаака Ньютона описывают движение массивных тел и как они взаимодействуют.
В то время как законы Ньютона могут показаться очевидными для нас сегодня, более трех веков назад они считались революционными.
Содержание:
Ньютон, пожалуй, наиболее известен своей работой по изучению гравитации и движения планет. Призванный астрономом Эдмондом Галлеем после признания того, что за несколько лет до этого он потерял доказательство эллиптических орбит, Ньютон опубликовал свои законы в 1687 году в своей оригинальной работе «Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica» (Математические принципы естественной философии), в которой он формализовал описание того, как массивные тела движутся под воздействием внешних сил.
Формулируя свои три закона, Ньютон упростил обращение к массивным телам, считая их математическими точками без размера или вращения. Это позволило ему игнорировать такие факторы, как трение, сопротивление воздуха, температура, свойства материала и т. Д., И сосредоточиться на явлениях, которые могут быть описаны исключительно по массе, длине и времени. Следовательно, три закона не могут быть использованы для описания точности поведения больших жестких или деформируемых объектов; однако во многих случаях они обеспечивают подходящие точные приближения.
Законы Ньютона
Законы Ньютона относятся к движению массивных тел в инерциальной системе отсчета, иногда называемой ньютоновской системой отсчета, хотя сам Ньютон никогда не описывал такую систему отсчета. Инерциальную систему отсчета можно описать как трехмерную систему координат, которая либо стационарна, либо равномерно линейна, т. е. Не ускоряется и не вращается. Он обнаружил, что движение в такой инерциальной системе отсчета может быть описано тремя простыми законами.
Первый закон движения Ньютона
Первый Закон Движения гласит: Если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано, то данное тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Это просто означает, что вещи не могут начинать, останавливать или изменять направление самостоятельно. Требуется сила, действующая на них извне, чтобы вызвать такое изменение. Это свойство массивных тел сопротивляться изменениям в их движении иногда называют инерцией.
Второй закон движения Ньютона
Второй закон движения описывает, что происходит с массивным телом, когда на него воздействует внешняя сила. В нем говорится: Сила, действующая на объект, равна массе этого объекта своего ускорения. Это написано в математической форме как F = ma, где F — сила, m — масса, a — ускорение. Жирные буквы указывают, что сила и ускорение являются векторными величинами, что означает, что они имеют как величину, так и направление. Сила может быть одной силой, или это может быть векторная сумма более чем одной силы, которая является чистой силой после объединения всех сил.
Когда постоянная сила действует на массивное тело, она заставляет ее ускоряться, т. е. Изменять свою скорость с постоянной скоростью. В простейшем случае сила, приложенная к неподвижному объекту, заставляет его ускоряться в направлении силы. Однако, если объект уже находится в движении или если эта ситуация просматривается из движущейся системы отсчета, это тело может показаться ускоряющимся, замедляющим или изменяющим направление в зависимости от направления силы и направлений, в которых объект и система отсчета перемещается относительно друг друга.
Третий закон движения Ньютона
Третий закон движения гласит: Для каждого действия существует равное противодействие. Этот закон описывает то, что происходит с телом, когда оно оказывает силу на другое тело. Силы всегда встречаются парами, поэтому, когда одно тело толкает другого, второе тело отталкивается так же сильно. Например, когда вы нажимаете тележку, тележка отталкивается от вас; когда вы тянете за веревку, веревка откидывается на вас; когда сила тяжести тянет вас к земле, земля подталкивает вас и когда ракета воспламеняет свое топливо за ним, расширяющийся выхлопной газ толкается на ракете, заставляя его ускоряться.
Если один объект намного, гораздо более массивный, чем другой, особенно в случае привязки первого объекта к Земле, практически все ускорение передается второму объекту, и ускорение первого объекта можно безопасно игнорировать, Например, если вы бросили мяч на запад, вам не нужно было бы считать, что вы на самом деле заставили вращаться Землю быстрее, пока мяч находился в воздухе. Однако, если вы стоите на роликовых коньках, и вы бросили мяч для боулинга, вы начнете двигаться назад с заметной скоростью.
Три закона были проверены бесчисленными экспериментами за последние три столетия, и до сих пор они широко используются для описания видов предметов и скоростей, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Они составляют основу того, что сейчас известно как классическая механика, а именно изучение массивных объектов, которые больше, чем очень мелкие масштабы, рассматриваемые квантовой механикой, и которые движутся медленнее, чем очень высокие скорости, релятивистские механики.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Формулировка третьего закона Ньютона . Два тела действуют друг на друга с , равными по модулю и противоположными по направлению. Эти силы имеют одну и ту же физическую природу и направлены вдоль прямой, соединяющей их точки приложения.
Описание третьего закона Ньютона
Например, книга, лежащая на столе, действует на стол с силой, прямо пропорциональной своей и направленной вертикально вниз. Согласно третьему закону Ньютона стол в это же время действует на книгу с абсолютно такой же по величине силой, но направленной не вниз, а вверх.
Когда яблоко падает с дерева, это Земля действует на яблоко силой своего гравитационного притяжения (вследствие чего яблоко равноускоренно движется к поверхности Земли), но при этом и яблоко притягивает к себе Землю с такой же силой. А то, что нам кажется, что это именно яблоко падает на Землю, а не наоборот, является следствием . Масса яблока по сравнению с массой Земли мала до несопоставимости, поэтому именно яблока заметно для глаз наблюдателя. Масса же Земли, по сравнению с массой яблока, огромна, поэтому ее ускорение практически незаметно.
Аналогично, если мы пинаем мяч, то мяч в ответ пинает нас. Другое дело, что мяч имеет намного меньшую массу, чем тело человека, и потому его воздействие практически не чувствуется. Однако если пнуть тяжелый железный мяч, ответное воздействие хорошо ощущается. Фактически, мы каждый день по многу раз «пинаем» очень и очень тяжелый мяч — нашу планету. Мы толкаем ее каждым своим шагом, только при этом отлетает не она, а мы. А все потому, что планета в миллионы раз превосходит нас по массе.
Таким образом, третий закон Ньютона утверждает, что силы как меры взаимодействия всегда возникают парами. Эти силы не уравновешиваются, так как всегда приложены к разным телам.
Третий закон Ньютона выполняется только в и справедлив для сил любой природы.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | На полу лифта стоит груз массой 20 кг. Лифт движется с ускорением м/с , направленным вверх. Определить силу, с которой груз будет действовать на пол лифта. |
| Решение | Сделаем рисунок
На груз в лифте действуют сила тяжести и сила реакции опоры . По второму закону Ньютона:
Направим координатную ось , как показано на рисунке и запишем это векторное равенство в проекциях на координатную ось: откуда сила реакции опоры: Груз будет действовать на пол лифта с силой, равной его весу. По третьему закону Ньютона, эта сила равна по модулю силе, с которой пол лифта действует на груз, т.е. силе реакции опоры: Ускорение свободного падения м/с Подставив в формулу численные значения физических величин, вычислим: |
| Ответ | Груз будет действовать на пол лифта с силой 236 Н. |
ПРИМЕР 2
| Задание | Сравнить модули ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй – из свинца. |
| Решение | Сделаем рисунок
Сила удара, с которой второй шар действует на первый: а сила удара, с которой первый шар действует на второй: По третьему закону Ньютона, эти силы противоположны по направлению и равны по модулю, поэтому можно записать. Мы попробуем рассмотреть один из основных законов Вселенной - закон кармы, или, как его называют в научном мире, закон причинно-следственной связи Мы попробуем рассмотреть один из основных законов Вселенной - закон кармы, или, как его называют в научном мире, закон причинно-следственной связи. Коротко его может сформулировать даже школьник: каждое действие имеет противодействие.То же самое утверждают и Веды: "На каждое наше действие, будь то мысль, чувство, слово или физическое действие, у Вселенной есть определенное противодействие, а награда - это или наказание - зависит от поступка.И если в обычной жизни человек может так и не дождаться награды или наказания от правительства, органов правосудия, окружающих людей - так как они сами находятся под влиянием этого закона, то на вселенском уровне за соблюдением этого закона следит сам Творец. "Даже травинка не шелохнется без воли Бога". Именно закон кармы и формирует судьбу человека. Что такое судьба и откуда она берется? Я надеюсь, что каждый читатель задумывался над вопросами: "Кто я? Почему я родился в этом месте и в этой семье?", "В чем смысл моей жизни?", "За что я страдаю?" - именно с этих вопросов и начинается по-настоящему человеческая жизнь. Если же человек думает только о том, как поесть, поспать, совокупиться и защитить себя, то он ничем не отличается от животного. У каждого человека есть судьба - рождается младенец, и у него есть линия жизни, есть натальная карта, которая позволяет без труда определить основные вехи судьбы. Я помню, как в марте 1994 года побывал в небольшом городке под Мадрасом (Южная Индия), где в храме Вишну два брахмана (жреца, священнослужителя), глядя на Раши (натальная карта, сделанная по индийской системе) и на линии на руках, рассказывали вам вашу судьбу: кто вы, из какой страны, как прошло ваше детство, каково ваше семейное и материальное положение, что вас ждет и т. д. и т. п. - с точностью до 90 процентов. И по большому счету, это не так уж трудно. У меня на курсах студенты уже через несколько месяцев обучения могут сказать, например, как у человека сложится семейная жизнь в этом воплощении. Есть очень много великих людей (да и не великих, кстати, тоже), которым еще в детстве предсказали их судьбу: это Александр Македонский, А. С. Пушкин, президент Кеннеди и другие. Также все знают, что во все времена были великие провидцы, такие, как Ванга и Нострадамус, которые с большой точностью предсказывали будущее. Все это полностью опровергает взгляды тех ученых, которые считают, что все в этом мире случайно. Но будущее, которое предсказано с точностью хотя бы в несколько процентов, уже не случайно. Также это, мягко говоря, дополняет современную христианскую доктрину (я подчеркиваю: современную, так как первые триста лет христиане верили в реинкарнацию. И лишь на одном из первых вселенских соборов трактат о переселении души был исключен - это исторический факт). Спросите любого христианского проповедника: "Почему есть дети, которые умирают тяжелой смертью, и куда они идут?", "Почему один рождается в семье миллионера и не знает, что такое болезни, а кто-то рождается в бедной семье и всю жизнь страдает?" Но если мы примем концепцию о переселении душ и закон кармы, то все встанет на свои места. Ведь врачей мы тоже получаем в соответствии со своей судьбой. Я пишу эту статью буквально во время операции, которую делают моей дочери. Операция очень серьезная, сложнее бывает только пересадка сердца. И это также лишний раз напоминает мне о законе кармы. Еще шесть лет назад известные ведические астрологи в Москве, разбирая мою жизнь и кармические задачи (у нас такое правило, что мы ""ведем" друг друга), сказали мне, что в предыдущей жизни я совершил то-то и то-то, и в этой у меня родится девочка с больным сердцем. И мне ничего не оставалось, как признать, что такая уже родилась. И хотя все врачи говорили в один голос - она проживет максимум 3-4 года, я, зная ее судьбу, был другого мнения. И на данном этапе (как, впрочем, и раньше, и в будущем) она живет в соответствии с судьбой и Высшей Волей, а не в соответствии с мнением врачей. Как, впрочем, и каждый из нас. Классификация кармы - из первоисточников. Сейчас я бы хотел дать описание закона кармы - так или почти так, как это давалось непосредственно в первоисточниках в Ведах. Так как сейчас слово "карма" известно, и разные люди, произнося его, вкладывают в него разный смысл. Появилось много "специалистов" по карме, которые утверждают, что могут "почистить" вашу карму, не зная при этом, что же подразумевается под словом "карма". Карма - значит "действие" (санскрит). Она включает в себя следующие понятия
прарабдха - часть аккумулированной кармы, определенная для нынешнего воплощения; крийяман - карма, создаваемая нами в настоящей жизни; Есть также викарма, она включает в себя:
антиродительскую карму; антисоциальную карму; Акарма: Тот, кто достиг определенного уровня любви к Богу, уже не имеет обязанностей, однако его карма остается. Достичь акармы можно, занимаясь своей деятельностью с полной непривязанностью, без стремления к результатам, с любовью. Результаты этих видов кармы различные:
викарма - к наказанию свыше, череде ужасных воплощений и бесконечным страданиям; Элемент акармы ведет к спасению, а элемент викармы - к рабству. Карма, таким образом, содержит четыре элемента. Объясним их подробнее. Санчита-карма - полный совокупный остаток кармы. Только человек производит карму, животные же пребывают в состоянии Бхога-Йони, в котором они могут только страдать или радоваться и не могут ни создать, ни ликвидировать карму, как это делают люди. Санчита-карма - это карма, созданная личностью в ее предыдущих человеческих воплощениях. А прарабдха является частью санчиты, определенной на данное воплощение. У нее есть как позитивная, так и негативная сторона. Человеческие радости и достижения проистекают из положительной ее стороны, а несчастья и потери - из отрицательной. Другую часть санчиты можно описать как ранее созданные побуждения, могущие войти в теперешнюю жизнь в любой момент. И когда люди неожиданно делают нечто такое, чего они меньше всего ожидали, то это может быть результатом именно такого побуждения. Следовательно, человеческая жизнь - это история прарабдхи и побуждений, для которых нет здравого объяснения с точки зрения наследственности и влияния окружающей среды. Поведение личности, таким образом, формируется четырьмя факторами: окружением и наследственностью, прарабдхой и мотивациями, имеющими источник в предыдущей жизни. Крийяман-карма - это область, в которой человек может сам улучшить или испортить свою судьбу. Только в этой достаточно ограниченной области он может наслаждаться свободой действий. Хотя мотивации предыдущей жизни и прарабдха часто создают конфликты. Лучший совет, который все великие йоги дают людям, - это сознательно проживать (перестрадать) прарабдху. И творить добрые дела в области крийяман. То есть смиренно и терпеливо принимать то, что нельзя предотвратить, и в области свободы воли совершать действия, которые приближают нас к акарме, трансцендентному уровню. Карма и здоровье. Рассказав о судьбе и карме, мы совершенно не хотим, чтобы у читателя возник фатальный настрой. "Зачем лечиться, если все предопределено?" Ну, во-первых, не все - определенная свобода выбора есть всегда. Во-вторых, в Аюрведе говорится, что с болезнями, пожаром и долгами надо начинать бороться немедленно, прилагая все усилия. В-третьих, в соответствии с Ведической астрологией и Аюрведой, а также с огромным множеством других источников мы находимся на пороге новой эры (золотой век, эпоха Водолея и т. д.) и темпы нашей жизни ускоряются сейчас как на внешнем уровне, так и на внутреннем. И если раньше для отработки, решения какой-либо кармической задачи требовалось несколько жизней, то сейчас ее можно решить за одну жизнь, а то и за несколько лет. Но, к сожалению, верно и обратное. Сейчас, как никогда, опасны неправильное мировоззрение, обиды, гнев, страх за будущее и т. д., и человека может скрутить очень быстро, даже не дав ему понять: "За что?!" Сейчас важно, как никогда, руководствоваться любовью, всепрощением, терпимостью, если вы хотите, чтобы ваша жизнь была долгой и здоровой. Согласно проведенным исследованиям, люди, которые долго живут верят в Бога, придерживаются вегетарианства, живут в экологически чистых местах, правильно питаются, пользуются услугами современной медицины и т. д. Но есть и такие долгожители, которые не соблюдают ни одного из вышеприведенных условий. И что же их объединяет? Это любовь, доброта, терпение и хорошее чувство юмора. Никто никогда не видел и не слышал, чтобы обидчивая, истеричная женщина жила долго и не болела. Как, впрочем, и агрессивные, раздражительные, беспокойные люди. То есть на наше счастье и здоровье, а также окружающих нас людей очень большое влияние оказывают наш характер и мировоззрение. Кстати, доказательства вышесказанного вы можете найти не только у мудрецов - святых Индии и Тибета, но и у многих наших современников. В частности, у Эдгара Кейса (можно скачать книгу Кевин Дж.Тодесчи. "Эдгар Кейс и Хроники Акаши" в нашей библиотеке), человека, который предсказал множество событий с огромной точностью. Но самое важное то, что он мог найти происхождение каждой болезни в прошлых жизнях. Зарегистрировано девяносто тысяч таких случаев в институте, названном именем этого великого американца. Есть и другие важные исследования в этой области, но мы не имеем возможности привести их все. Но таких исследований будет все больше, и болезни окажутся побеждены не открытием новых медицинских препаратов, а благодаря изменению сознания людей! Так что давайте вступим в новый век с чистым сознанием и здоровым телом! опубликовано Третий закон Ньютона гласит: «На каждое действие есть противодействие». Но это касается не только физических явлений - на самом деле примерно то же самое происходит и в нашей жизни. Когда мы думаем, говорим или совершаем какой-либо поступок, мы приводим в действие силу, которая будет отвечать нам таким же образом. 1.Закон причины и следствия.
2.Закон создания. 3.Закон смирения. 4. Закон роста. 5. Закон ответственности. 6. Закон связи. 7. Закон фокуса. 8. Закон принятия. 9. Закон здесь и сейчас.
10. Закон изменения. 11. Закон терпения и вознаграждения.
12. Закон значения и вдохновения.
Основные законы классической механики Исаак Ньютон (1642-1727) собрал и опубликовал в 1687 году. Три знаменитых закона были включены в труд, который назывался «Математические начала натуральной философии». Был долго этот мир глубокой тьмой окутан
(Эпиграмма 18-го века) Но сатана недолго ждал реванша -
(Эпиграмма 20-го века) Что стало, когда пришел Эйнштейн, читайте в отдельном материале про релятивистскую динамику . А мы пока приведем формулировки и примеры решения задач на каждый закон Ньютона. Первый закон НьютонаПервый закон Ньютона гласит:
Проще говоря, суть первого закона Ньютона можно сформулировать так: если мы на абсолютно ровной дороге толкнем тележку и представим, что можно пренебречь силами трения колес и сопротивления воздуха, то она будет катиться с одинаковой скоростью бесконечно долго. Инерция – это способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело. Первый закон Ньютона еще называют законом инерции. До Ньютона закон инерции был сформулирован в менее четкой форме Галилео Галилеем. Инерцию ученый называл «неистребимо запечатленным движением». Закон инерции Галилея гласит: при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо движется равномерно. Огромная заслуга Ньютона в том, что он сумел объединить принцип относительности Галилея, собственные труды и работы других ученых в своих "Математических началах натуральной философии". Понятно, что таких систем, где тележку толкнули, а она покатилась без действия внешних сил, на самом деле не бывает. На тела всегда действуют силы, причем скомпенсировать действие этих сил полностью практически невозможно. Например, все на Земле находится в постоянном поле силы тяжести. Когда мы передвигаемся (не важно, ходим пешком, ездим на машине или велосипеде), нам нужно преодолевать множество сил: силу трения качения и силу трения скольжения, силу тяжести, силу Кориолиса. Второй закон НьютонаПомните пример про тележку? В этот момент мы приложили к ней силу ! Интуитивно понятно, что тележка покатится и вскоре остановится. Это значит, ее скорость изменится. В реальном мире скорость тела чаще всего изменяется, а не остается постоянной. Другими словами, тело движется с ускорением. Если скорость нарастает или убывает равномерно, то говорят, что движение равноускоренное. Если рояль падает с крыши дома вниз, то он движется равноускоренно под действием постоянного ускорения свободного падения g . Причем любой дугой предмет, выброшенный из окна на нашей планете, будет двигаться с тем же ускорением свободного падения. Второй закон Ньютона устанавливает связь между массой, ускорением и силой, действующей на тело. Приведем формулировку второго закона Ньютона:
 Если на тело действует сразу несколько сил, то в данную формулу подставляется равнодействующая всех сил, то есть их векторная сумма. В такой формулировке второй закон Ньютона применим только для движения со скоростью, много меньшей, чем скорость света. Существует более универсальная формулировка данного закона, так называемый дифференциальный вид.
В любой бесконечно малый промежуток времени dt сила, действующая на тело, равна производной импульса тела по времени. В чем состоит третий закон Ньютона? Этот закон описывает взаимодействие тел. 3 закон Ньютона говорит нам о том, что на любое действие найдется противодействие. Причем, в прямом смысле:
Формула, выражающая третий закон Ньютона:
Другими словами, третий закон Ньютона - это закон действия и противодействия.  Пример задачи на законы НьютонаВот типичная задачка на применение законов Ньютона. В ее решении используются первый и второй законы Ньютона. Десантник раскрыл парашют и опускается вниз с постоянной скоростью. Какова сила сопротивления воздуха? Масса десантника – 100 килограмм. Решение: Движение парашютиста – равномерное и прямолинейное, поэтому, по первому закону Ньютона , действие сил на него скомпенсировано. На десантника действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Силы направлены в противоположные стороны. По второму закону Ньютона , сила тяжести равна ускорению свободного падения, умноженному на массу десантника.
Ответ: Сила сопротивления воздуха равна силе тяжести по модулю и противоположна направлена. Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на А вот еще одна физическая задачка на понимание действия третьего закона Ньютона. Комар ударяется о лобовое стекло автомобиля. Сравните силы, действующие на автомобиль и комара. Решение: По третьему закону Ньютона, силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Сила, с которой комар действует на автомобиль, равна силе, с которой автомобиль действует на комара. Другое дело, что действие этих сил на тела сильно отличаются вследствие различия масс и ускорений. Исаак Ньютон: мифы и факты из жизниНа момент публикации своего основного труда Ньютону было 45 лет. За свою долгую жизнь ученый внес огромный вклад в науку, заложив фундамент современной физики и определив ее развитие на годы вперед. Он занимался не только механикой, но и оптикой, химией и другими науками, неплохо рисовал и писал стихи. Неудивительно, что личность Ньютона окружена множеством легенд. Ниже приведены некоторые факты и мифы из жизни И. Ньютона. Сразу уточним, что миф – это не достоверная информация. Однако мы допускаем, что мифы и легенды не появляются сами по себе и что-то из перечисленного вполне может оказаться правдой.
Дорогие друзья, помните - любую задачу можно решить! Если у вас возникли проблемы с решением задачи по физике, посмотрите на основные физические формулы . Возможно, ответ перед глазами, и его нужно просто рассмотреть. Ну а если времени на самостоятельные занятия совершенно нет, специализированный студенческий сервис всегда к вашим услугам! В самом конце предлагаем посмотреть видеоурок на тему "Законы Ньютона".
Популярное
Новое на сайте
|
