newtonovy pohybové zákony

newtonovy pohybové zákony, vztahy mezi síly působící na tělo a pohyb těla, nejprve formuloval anglický fyzik a matematik Sir Isaac Newton.

Newtonův první zákon říká, že pokud je tělo v klidu nebo se pohybuje konstantní rychlostí v přímém směru, to zůstane v klidu, nebo zůstat v pohybu v přímce konstantní rychlostí, pokud je působeno silou. Tento postulát je známý jako zákon setrvačnosti., Zákon setrvačnosti byl nejprve formulován Galileo Galilei pro horizontální pohyb na Zemi a později byl zobecněn René Descartes. Před Galileem to bylo si myslel, že všechny horizontální pohyb vyžaduje přímou příčinou, ale Galileo odvodit z jeho experimentů, které tělo v pohybu zůstane v pohybu, dokud síly (např. tření) způsobila to, aby se k odpočinku.

druhý Newtonův zákon je kvantitativní popis změn, že síla může produkovat na pohyb těla. Uvádí, že časová rychlost změny hybnosti těla je stejná jak ve velikosti, tak ve směru k síle, která je na něj uložena. Hybnost těla se rovná součinu jeho hmotnosti a jeho rychlosti. Hybnost, stejně jako rychlost, je vektorová veličina, která má velikost i směr., Síla aplikovaná na tělo může změnit velikost hybnosti nebo její směr nebo obojí. Newtonův druhý zákon je jedním z nejdůležitějších v celé fyzice. Pro tělo, jehož hmotnost m je konstantní, může být zapsána ve formě F = ma, kde F (síla) a a (zrychlení) jsou obě vektorové veličiny. Pokud má tělo čistou sílu, která na něj působí, zrychluje se v souladu s rovnicí. Naopak, pokud tělo není zrychleno,na něm není žádná čistá síla.,

Newtonův třetí zákon uvádí, že když dvě těla interagují, aplikují na sebe síly, které mají stejnou velikost a naopak ve směru. Třetí zákon je také známý jako zákon jednání a reakce. Tento zákon je důležitý při analýze problémů statické rovnováhy, kde jsou všechny síly vyvážené, ale platí také pro těla v jednotném nebo zrychleném pohybu. Síly, které popisuje, jsou skutečné, ne pouhá účetní zařízení. Například kniha spočívající na stole aplikuje sílu dolů rovnající se její hmotnosti na stole., Podle třetího zákona platí tabulka pro knihu stejnou a opačnou sílu. Tato síla nastává, protože váha knihy způsobuje, že se stůl mírně deformuje, takže se tlačí zpět na knihu jako stočená pružina.

Newtonovy zákony se poprvé objevily v jeho mistrovském díle, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), běžně známý jako Principia. V roce 1543 Nicolaus Copernicus navrhl, že slunce, spíše než země, by mohl být ve středu vesmíru., V uplynulých letech Galileo, Johannes Kepler, Descartes položil základy nové vědy, která by oba nahradit Aristotelovskou pohled na svět, zděděné od dávných Řeků, a vysvětlit fungování heliocentrický vesmír. V Principia Newton vytvořil tuto novou vědu. Vyvinul své tři zákony, aby vysvětlil, proč jsou oběžné dráhy planet spíše elipsy než kruhy, u kterých uspěl, ale ukázalo se, že vysvětlil mnohem víc. Série událostí od Koperníka po Newtona je kolektivně známá jako vědecká revoluce.,

ve 20. století byly Newtonovy zákony nahrazeny kvantovou mechanikou a relativitou jako nejzákladnějšími zákony fyziky. Nicméně Newtonovy zákony i nadále poskytují přesný popis přírody, s výjimkou velmi malých těles, jako jsou elektrony nebo pro těla pohybující se v blízkosti rychlosti světla. Kvantová mechanika a relativita se snižují na Newtonovy zákony pro větší těla nebo pro těla pohybující se pomaleji.