prawa ruchu Newtona

prawa ruchu Newtona, relacje między siłami działającymi na ciało a ruchem ciała, po raz pierwszy sformułowane przez angielskiego fizyka i matematyka Sir Isaaca Newtona.

najważniejsze pytania

jakie są prawa ruchu Newtona?

prawa ruchu Newtona odnoszą ruch obiektu do działających na niego sił. W pierwszym prawie przedmiot nie zmieni swojego ruchu, chyba że działa na niego siła. W drugim prawie siła na obiekcie jest równa jego masie razy jej przyspieszenie. W trzecim prawie, gdy dwa obiekty oddziałują ze sobą, nakładają na siebie siły o równej wielkości i przeciwnym kierunku.

dlaczego prawa ruchu Newtona są ważne?,

prawa ruchu Newtona są ważne, ponieważ są podstawą mechaniki klasycznej, jednej z głównych gałęzi fizyki. Mechanika jest badaniem tego, jak obiekty poruszają się lub nie poruszają, gdy działają na nie siły.

pierwsze prawo Newtona mówi, że jeśli ciało jest w spoczynku lub porusza się ze stałą prędkością w linii prostej, pozostanie w spoczynku lub będzie poruszać się w linii prostej ze stałą prędkością, chyba że działa na nie Siła. Postulat ten znany jest jako prawo bezwładności., Prawo bezwładności zostało najpierw sformułowane przez Galileusza dla ruchu poziomego na ziemi, a później uogólnione przez Kartezjusza. Przed Galileuszem uważano, że wszystkie ruchy poziome wymagają bezpośredniej przyczyny, ale Galileo wywnioskował z jego eksperymentów, że ciało w ruchu pozostanie w ruchu, chyba że siła (taka jak tarcie) spowodował, że spocznie.

drugie prawo Newtona jest ilościowym opisem zmian, jakie siła może wytworzyć w ruchu ciała. Stwierdza ona, że czasowa szybkość zmiany pędu ciała jest równa zarówno pod względem wielkości, jak i kierunku siły na nie nałożonej. Pęd ciała jest równy iloczynowi jego masy i prędkości. Pęd, podobnie jak prędkość, jest wielkością wektorową, mającą zarówno wielkość, jak i kierunek., Siła przyłożona do ciała może zmienić wielkość pędu, lub jego kierunek, lub oba. Drugie prawo Newtona jest jednym z najważniejszych w całej fizyce. Dla ciała, którego masa m jest stała, można ją zapisać w postaci F = ma, gdzie F (siła) i a (przyspieszenie) są wielkościami wektorowymi. Jeśli ciało ma działającą na nie siłę netto, jest ono przyspieszane zgodnie z równaniem. I odwrotnie, jeśli ciało nie jest przyspieszone, nie działa na nie żadna siła netto.,

trzecie prawo Newtona mówi, że gdy dwa ciała oddziałują ze sobą, nakładają na siebie siły, które są równe pod względem wielkości i przeciwne w kierunku. Trzecie prawo jest również znane jako prawo działania i reakcji. Prawo to jest ważne w analizie problemów równowagi statycznej, gdzie wszystkie siły są zrównoważone, ale stosuje się również do ciał w ruchu jednostajnym lub Przyspieszonym. Siły, które opisuje, są prawdziwe, a nie tylko urządzenia księgowe. Na przykład, książka spoczywająca na stole stosuje siłę w dół równą jej wadze na stole., Zgodnie z trzecim prawem, tabela stosuje równą i przeciwną siłę do księgi. Siła ta występuje, ponieważ ciężar książki powoduje lekkie odkształcenie stołu tak, że odchyla się on do książki jak zwinięta sprężyna.

prawa Newtona pojawiły się po raz pierwszy w jego dziele Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), powszechnie znanym jako Principia. W 1543 roku Mikołaj Kopernik zasugerował, że słońce, a nie Ziemia, może znajdować się w centrum wszechświata., W kolejnych latach Galileusz, Johannes Kepler i Kartezjusz położyli podwaliny nowej nauki, która zastąpiłaby Arystotelesowski światopogląd, odziedziczony po starożytnych Grekach, i wyjaśniała funkcjonowanie heliocentrycznego wszechświata. W Principia Newton stworzył tę nową naukę. Opracował swoje trzy prawa, aby wyjaśnić, dlaczego orbity planet są elipsy, a nie okręgi, w którym udało mu się, ale okazało się, że wyjaśnił znacznie więcej. Cykl wydarzeń Od Kopernika do Newtona znany jest zbiorczo jako rewolucja naukowa.,

w XX wieku prawa Newtona zostały zastąpione przez mechanikę kwantową i teorię względności jako najbardziej fundamentalne prawa fizyki. Niemniej jednak prawa Newtona nadal dają dokładny opis natury, z wyjątkiem bardzo małych ciał, takich jak elektrony lub ciał poruszających się blisko prędkości światła. Mechanika kwantowa i teoria względności sprowadzają się do praw Newtona dla większych ciał lub dla ciał poruszających się wolniej.