Newton törvényei
Newton első törvénye
Newton első törvénye feltételezi a létezését inerciális referencia rendszereket. Ezért is nevezik a törvény a tehetetlenség. Tehetetlenség - egy tulajdonságát test fenntartása állandó sebesség a mozgás (mind nagyság és irány), amikor a test nem hat rá semmilyen erő. Ha módosítani szeretné a test sebessége, meg kell eljárni bizonyos erővel. Természetesen az eredmény egyenlő nagyságú erők a test különböző más lesz. Így azt mondják, hogy a testek különböző tehetetlenség. Tehetetlenség - egy tulajdonsága szervek ellenállni változtatni a sebességet. Jellemzett nagysága inerciatömeg szervezetben.
A modern készítmény
A modern fizika Newton első törvénye elfogadott megfogalmazni a következő [3].
Vannak referenciakeret. úgynevezett tehetetlenségi. amelyhez képest a lényeges pontokon. amikor már nincs erő (vagy erők hatnak kölcsönösen kiegyensúlyozott), vannak nyugalmi állapotban vagy egyenletes egyenes vonalú mozgás.
történelmi megfogalmazás
Newton, könyvében „matematikai alapelvei Natural Philosophy” fogalmazott az első törvény a mechanika a következő formában:
Minden test folytatódik a nyugalmi állapotban vagy egyenletes mozgás, és mindaddig, amíg kénytelen változtatni, hogy az állami erők.
A jelenlegi szempontból, a megfogalmazás nem kielégítő. Először is, a „test”, hogy helyébe az „anyag pont”, mint a test véges mérete a külső erő hiányában, és lehet, hogy egy forgó mozgást. Másodszor, és ami a legfontosabb, Newton művében hivatkozott fennállását be abszolút referenciakeret. vagyis az abszolút tér és az idő, és ez egy ötlet utasítani a modern fizika. Másrészt, egy tetszőleges (pl forgó) referenciakeret a törvény a tehetetlenség érvénytelen, így Newton készítmény váltotta posztulátum fennállásának inerciális referencia rendszereket.
Newton második törvénye
Newton második törvénye - a törvény differenciális mozgás. leírja a kapcsolatát az alkalmazott erő az anyagi pont és hasznot húznak ebből a gyorsulás ebben a kérdésben. Tény, hogy Newton második törvény bevezeti a tömeg, mint egy intézkedés inertségének az anyagi megnyilvánulás pontot a kiválasztott tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer (ISO).
A tömege anyagi pont ebben az esetben feltételezzük, állandó érték időbeli és független minden jellemzőit annak mozgását és a kölcsönhatás más szervezetek [4] [5] [6] [7].
A modern készítmény
Egy Inerciarendszer gyorsulás, amely megkapja az anyagot pont egy állandó tömegű egyenesen arányos a képződött összes rá ható erők hatására, és fordítottan arányos a tömegét.
Megfelelő megválasztásával egységek. Ez a törvény felírható a képlet:
ahol - gyorsulás az anyag pont;
- kapott az összes erők. felvisszük egy anyagi pont;
- a tömeg a anyagi pont.
Newton második törvénye is formálhatjuk egy ezzel egyenértékű fogalmak segítségével impulzus.
A inerciarendszerében lendület a anyagi pont sebességváltozás egyenlő a kapott összes alkalmazott külső erők hozzá.
ahol - a pulzus pont, - a sebességét. és - az időben. Az ilyen készítményekben, mint az előző, úgy gondoljuk, hogy a tömeg a anyagi pont változatlan idővel [8] [9] [10].
Néha, megpróbálja kiterjeszteni az alkalmazási körét az egyenletek a szervek esetében a változó tömegáramú. Azonban ilyen tág értelmezése egyenlet jelentősen módosítják a korábban elfogadott definíciók és módosíthatja a jelentését, mint alapfogalmak, mint egy anyagi pont, a lendület és az erő [11] [12].
Ha egy anyagi pont több erők, figyelembe véve a szuperpozíció elve. Newton második törvénye felírható:
Newton második törvénye, valamint az összes klasszikus mechanika csak akkor érvényes a mozgás szervek aránya jóval alacsonyabb, mint a fény sebessége. Amikor mozgó testek sebességgel közel fénysebességgel, egy relativisztikus általánosítása a második törvény. keretében szerzett a speciális relativitáselmélet.
Tartsuk szem előtt, hogy nem tekinthető egy speciális esete (amikor) a második jog megegyezik az első, mint az első törvény feltételezi a létezését az ISO és a másik megfogalmazása már ISO.
történelmi megfogalmazás
Newton eredeti recept szerint:
A változás a mozgás arányos a hajtóerő lép fel az irányt az egyenes, amelyben az adott erő.
Érdekes módon, ha hozzátesszük azt a követelményt, hogy a Inerciarendszer, e készítményben, a törvény akkor is érvényes, a relativisztikus mechanika.
Newton harmadik törvénye
Ez a törvény leírja, hogy a két anyag pontokat. Vegyük például egy zárt rendszer, amely a két lényeges ponton. Az első pont, második működhet egy bizonyos erő, és a második - az első teljesítmény. Mi a különbség a csapatok? Newton harmadik törvény kimondja, az erő a cselekvés egyenlő nagyságú és ellentétes irányú erő az ellenállás.
A modern készítmény
Anyaga pont kölcsönhatásba erők, amelyek az azonos jellegű, és utasította a vonal mentén két pontot összekötő egyenlő nagyságú és ellentétes irányú:
A törvény kimondja, hogy az erők, amik csak pár, minden ható erő test, az a származási formájában egy másik testet. Más szóval, az erő mindig a kölcsönhatás eredményeként a testek. A létezése erők merültek fel egymástól függetlenül, anélkül, hogy kölcsönhatásba szervek, lehetetlen [13].
történelmi megfogalmazás
Newton adta a következő megfogalmazása a törvény [1].
Minden intézkedés van egy egyenlő és ellentétes reakció, vagy - a kölcsönhatás a két test egymásra egyenlők egymással és orientált ellentétes irányban.
Lorentz-erő Newton harmadik törvénye nem teljesül. Csak újrafogalmazására ez a lendület megmaradásának törvénye a zárt rendszerben a részecskék és az elektromágneses mezők, visszaállíthatja annak érvényességét. [14]
Newton törvényei hamarosan követte néhány érdekes következtetéseket. Például Newton harmadik mondja, mintha a test, vagy kölcsönhatásban vannak egymással erők nem tudnak változtatni a teljes lendületét. ott van a törvény megőrzése lendület. Továbbá, ha elvárjuk, hogy a lehetséges együttműködés a két szerv között függött csak a modulus közötti különbség koordinátáit ezen szervek, van egy törvény a mechanikai energia megmaradás a kölcsönható testek:
Newton törvényei alapvető mechanika törvényeit. Ezek származhatnak az egyenleteket a mozgás mechanikai rendszerek. Azonban nem minden a mechanika törvényei is származhat Newton törvényei. Például a gravitáció törvénye vagy a törvény a Hooke nem következménye Newton három törvényeket.
A tehetetlenségi erő
Amellett, hogy az erők a szóban forgó, a második és a harmadik jogszabályok Newton mechanikája be venni az úgynevezett tehetetlenségi erő. Normális beszélünk a tehetetlenségi erő a két különböző típusú [15]. Az erőssége az első típusú (dalamberova tehetetlenségi erő) egy vektor mennyiség, egyenlő a anyagtömeg pontján a gyorsulás, hozott a mínusz jel. Force a második típusú (Euler tehetetlenségi erő) előállításához használt hivatalos felvétel lehetőségét az egyenletek a mozgás a testek nem Inerciarendszer mint egybeesik a forma Newton második törvényét. A meghatározása Euler tehetetlenségi erő egyenlő a termék a tömege egy anyagi pont az értékek közötti különbség a gyorsulás a nem-inerciális referencia keret, amely az erő kerül bevezetésre, egyrészről, és bármely inerciális referencia rendszer. Másrészt [13] [15] .Opredelyaemye így kényszeríteni a tehetetlenségi erők szempontjából Newton nem [16]. Ez a tény az alapja az az állítás, hogy nem a fizikai erők [13]; ugyanezt a gondolatot fejezi ki hívja őket színlelt. [17] látszólagos [18], vagy pseudoforces [19].
Newton mechanika és a Lagrange-
Newton - nem a legmélyebb szintje a készítmény a klasszikus mechanika. Részeként Lagrange mechanika, van egy általános képletű (mechanikai hatása felvétel) és egyetlen posztulátum (mozgó test úgy, hogy a kereset stacionárius). és ebből tudjuk levezetni a törvényi Newton, de (azonban meg kell jegyezni, hogy ez a Lagrange-rendszer írja le az összes ismert alapvető kölcsönhatások) csak Lagrange rendszereket. Sőt, ennek keretében a Lagrange formalizmus egy könnyen úgy hipotetikus helyzetet, amelyben a cselekvés bármely más fajta. Ebben az esetben az egyenletek a mozgás lesz különbözik Newton-törvények, de a klasszikus mechanika továbbra is alkalmazni kell.
Az egyenletek megoldása a mozgás
Az egyenlet egy differenciálegyenlet. A gyorsulás a második derivált koordináta tekintetében időt. Ez azt jelenti, hogy az evolúció a (mozgó) mechanikai rendszer időben lehet egyértelműen meghatározni, ha meg eredeti helyzetébe, és a kezdeti sebesség.
Megjegyezzük, hogy ha az egyenletek, amelyek leírják a világ lenne az elsőrendű egyenletet, akkor a világ eltűnne jelenségek, mint a tehetetlenség. ingadozások. hullám.
történeti vázlat
