pierwsze prawo newtona

Fizyczny

2022

Wyjaśniamy, czym jest pierwsze prawo Newtona lub prawo bezwładności, jego historia, formuła i przykłady. Także inne prawa Newtona.

Ciała pozostają w ruchu lub w spoczynku, chyba że zostanie na nie przyłożona inna siła.

Co to jest pierwsze prawo Newtona?

Jest ono znane jako pierwsze prawo Newtona, pierwsze prawo dynamiki Newtona lub prawo bezwładności na podstawie pierwszego teoretycznego postulatu zaproponowanego przez angielskiego naukowca i matematyka Izaaka Newtona, dotyczącego fizycznej natury ruch.

Wraz z resztą jego praw (drugiego i trzeciego), co jest wyrażone w pierwszym przykazaniu fizyczny Ruch jest częścią podstawowych zasad, którymi operuje mechanika Newtona lub mechanika klasyczna. Te odkrycia na zawsze zrewolucjonizowały rozumienie materiał przez naukowców z całego świata.

Perspektywa Newtona została uznana za słuszną przez następne stulecia, aż do współczesnych postępów w fizyce i nauce.technologia zmusili się do poszukiwania nowych teorii.

Albert Einstein przeprowadził badania i wniósł wkład, który umożliwił inaugurację mechaniki relatywistycznej, która różni się od mechaniki newtonowskiej tym, że nie ma absolutnego punktu odniesienia, biorąc pod uwagę wielkości takie jak pogoda i przestrzeń jako względny.

Pierwsze prawo Newtona brzmi następująco:

Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.

Po hiszpańsku tłumaczy się:

„Każde ciało pozostaje w stanie spoczynku lub w jednostajnym ruchu prostoliniowym, niedaleko od sił wywołanych zmianą jego położenia”.

Oznacza to, że obiekt zawsze dąży do zachowania swojego stanu – czy to spoczynku, czy jednostajnego ruchu prostoliniowego – chyba że działa na niego jakaś siła zewnętrzna, która zmusza go do zmiany jego stanu.

Historia pierwszego prawa Newtona

Newton był w stanie wyjaśnić od orbity Księżyca do upadku obiektów.

Już przed Newtonem Galileo Galilei nakreślił pierwsze prawo bezwładności, w którym wskazał, że obiekt ma tendencję do zachowywania swojego prostoliniowego i jednostajnego ruchu, chyba że działa na niego siła, która zmusza go do zmiany trajektorii.

Jego odkrycie posłużyło jako podstawa dla Newtona, który obserwując ścieżkę na niebieKsiężyc, wywnioskowali, że jeśli nie wystrzelił w linii prostej podążając styczną do jegoorbitaTo dlatego, że jakaś inna siła działała na nią, aby temu zapobiec. Zmieniono nazwę tej siły, która uniemożliwia to w przypadku niebiańskimpowaga.

Newton założył, że siła grawitacji działał zdalnie, ponieważ nic fizycznie nie łączy się z Ziemia Z księżycem. Podobnie, gdy rzucający piłeczkę olimpijską kręci instrumentem wokół własnej osi i w końcu nagle go puszcza, porusza się on w pewnym kierunku po linii prostej, ale w końcu porusza się po paraboli i spada na ziemię.

W obu przypadkach działa grawitacja. Ale w przypadku kuli na jej trajektorię wpływa również tarcie z powietrzem na jej drodze, co zmniejsza jej prędkość. Odkrycia Galileusza pozwoliły Newtonowi postulować istnienie siły grawitacji.

Newton opublikował w swojej pracy te i inne wywody, tworząc zbiór jego pierwszego i drugiego prawa Philosophiae naturalis rincipia mathematica , jeden z największych traktatów o fizyce wszechczasów.

Formuła prawa bezwładności

Prawo bezwładności Newtona odpowiada następującemu sformułowaniu:

Σ F = 0 ↔ a = dv / dt = 0

Jest to wyrażenie wektorowe, ponieważ siły mają znaczenie i kierunek. Oznacza to, że przy braku sił zewnętrznych prędkość pozostaje stała w czasie, czyli przyśpieszenie To jest nieważne.

Przykłady pierwszego prawa Newtona

Obiekty spadają w linii prostej, chyba że inna siła zmodyfikuje ich ruch.

Istnieje wiele prostych przykładów tego, co proponuje to prawo:

  • Wszystkie obiekty spadają w linii prostej, chyba że wiatr i/lub wytrzymałość z powietrze wywierać na nie (jeśli są bardzo lekkie) pewien opór, który modyfikuje ich przemieszczenie, jak to bywa z liśćmi drzew.
  • Kamień spoczywający na ziemi nie poruszy się bez początkowej siły pchania go. A kiedy już będzie się przemieszczał, będzie to kontynuował, dopóki tarcie nie spowolni go do zatrzymania.
  • Jeśli powierzchnia jest polerowana w celu zminimalizowania jej siły tarcia, tak jak w przypadku podłóg woskowanych, ruchy będą zachowywane znacznie dłużej, chyba że zatrzyma je siła zewnętrzna.

Inne prawa Newtona

We wspomnianej wyżej pracy znajdujemy równieżDrugie prawo Newtona, zwanej „Podstawową zasadądynamiczny”. Prawo to stara się kwantyfikować pojęcie siły: zmiana ruchu obiektu jest wprost proporcjonalna do nadrukowanej na nim siły napędowej i będzie następować zgodnie z linią prostą, według której działa dana siła.

tenTrzecie prawo Newtona Znana jest jako zasada działania i reakcji, ponieważ stwierdza, że ​​na każdą siłę wywieraną na przedmiot istnieje równa i przeciwna, to znaczy w przeciwnym kierunku, którą przedmiot wywiera na tego, kto go dotknie. Oznacza to, że każdemu działaniu towarzyszy równa, ale przeciwna reakcja.

W przeciwieństwie do dwóch pierwszych, trzecia zasada ruchu jest całkowicie oryginalna Newtona, bez wcześniejszych wersji Galileo,Hooke lub Huygens.

!-- GDPR -->