Newton törvényei
Newton első törvénye feltételezi a létezését inerciális referencia rendszereket. Ezért is nevezik a törvény a tehetetlenség. Tehetetlenség (aka tehetetlenség) - ingatlan a test fenntartása a sebesség a mozgás állandó nagysága és iránya, ha nincs erő, valamint az ingatlan egy test ellenállni változás sebességét. Ha módosítani szeretné a test sebessége, meg kell alkalmazni valamilyen erő, aminek eredményeként az azonos erők a különböző szervek más lesz: a test különböző tehetetlenségi (inercia), amelynek értéke jellemzi tömegük.
A modern készítmény szerkesztése
A modern fizika Newton első törvénye elfogadott megfogalmazni az alábbiak szerint:
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 nyilatkozat
Newton fogalmazott az első törvény a mechanika, az alábbiak szerint:
Minden szervezet folytatja 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 - 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 kölcsönhatás más szervek.
A modern készítmény szerkesztése
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:
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 p → = m v →> = m >> - impulzus pont, v → >> - a sebesség. és t - idő. Az ilyen készítményekben, mint az előző, úgy gondoljuk, hogy a tömeg a anyagi pont változatlan idővel. Néha, megpróbálja kiterjeszteni az alkalmazási körét az egyenlet d p → d t = F → >>> = >> és 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 és a teljesítmény impulzus.Megjegyzések szerkesztése
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.
Jegyezzük meg, hogy nem tekinthető egy speciális esete (amikor F → = 0> 0 =>) második jog megegyezik az első, mint az első törvény feltételezi a létezését az ISO, a második pedig már megfogalmazott ISO.
Történelmi nyilatkozat
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.
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 F erő → 1 → 2> _>. és a második - az első egy F erő → 2 → 1> _>. Mi a különbség a csapatok? Newton harmadik kimondja: erőhatást F → 1 → 2> _> egyenlő nagyságú és ellentétes irányú erő ellensúlyozására F → 2 → 1> _>.
A modern készítmény szerkesztése
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 függetlenül, anélkül hogy kölcsönhatásba szervek, ez lehetetlen.
Történelmi nyilatkozat
Newton adta a következő megfogalmazása a törvény:
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, mint a törvény lendületmegmaradás egy zárt rendszerben, a részecskék és az elektromágneses mezők lehetséges helyreállítani az igazságosság.
Vizsgálata Newton szerkesztése
Newton axióma a klasszikus newtoni mechanika. Közülük ennek következtében származtatott egyenletek a mozgás mechanikai rendszerek, valamint a „megmaradási törvények”, alább. Természetesen vannak törvények (pl gravitációs vagy Hooke), nem követik a három Newton kívánságot.
Oldja meg az egyenletet a mozgás
Az egyenlet F → = m a →> = m> 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.
A törvény lendületmegmaradás szerkesztése
A törvény lendületmegmaradás kimondja, hogy a vektor összege momentumát valamennyi szerv a rendszer állandó. ha a vektor összege ható külső erők a rendszer testek egyenlő nullával.
A törvény a mechanikai energia megmaradás szerkesztése
Ha minden erők konzervatív. van egy törvény a mechanikai energia megmaradás a kölcsönható testek: a teljes mechanikai energia egy zárt rendszerben a testek, amelyek között csak konzervatív erők. állandó marad.
Newton és tehetetlenségi erő szerkesztése
Newton törvény feltételezi a feladatot néhány ISO. A gyakorlatban azonban, kell foglalkozni, nem inerciális referencia keretet. Ezekben az esetekben, amellett, hogy az erők a szóban forgó, a második és a harmadik jogszabályok Newton mechanikája be venni az úgynevezett tehetetlenségi erő.
Jellemzően beszélünk a tehetetlenségi erő két különböző típusú. 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 definíció szerint a Euler tehetetlenségi erő egyenlő a termék tömegének a különbsége az értékeket a gyorsulás a nem-inerciális referencia keret, amely az erő kerül bevezetésre, egyrészről, és bármely inerciális referencia rendszer. a másikon. Az így meghatározott kényszeríti a tehetetlenségi erő, a valódi értelemben vett nem. nevezik őket fiktív. látszólagos vagy pseudoforces.
Newton mechanika természetesen a logikai szerkesztése
Vannak különböző módon módszertanilag készítmény a klasszikus mechanika, azaz a kiválasztás alapvető posztulátumok. alapján, amelyek a következmények, a kimenet-törvények és az egyenletek a mozgás. Így a jogszabályok newtoni axiómák állapot alapján az empirikus anyag - az egyetlen ilyen módszer ( „a newtoni mechanika”). Ezt a módszert figyelembe a középiskolában, valamint a legtöbb egyetemi kurzusok az általános fizika.
Egy alternatív megközelítés, amit elsősorban az elméleti fizika, javára Lagrange mechanika. Ennek része a Lagrange-formalizmus az egyetlen Formula (poszt cselekvés), és egyetlen posztulátum (mozgó test úgy, hogy a kereset stacionárius). ami egy elméleti koncepció. Ebből tudjuk levezetni a törvényi Newton, de csak Lagrange rendszerek (különösen a konzervatív rendszerek). Meg kell jegyezni azonban, hogy az összes ismert alapvető kölcsönhatások által leírt 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.
