Навчання

Пізнаємо світ - перший закон Ньютона

Пізнаємо світ - перший закон Ньютона

Англійський геній Ісаак Ньютон жив на кордоні XVII і XVIII століть. Саме в цей період почала зароджуватися західна цивілізація. Чимала роль у цьому належить Ньютону. Його три знамениті закони лягли в основу класичної механіки. Особливо це стосується першого закону Ньютона. Інерційна система погляду на рух змінила всі уявлення про механіку. Світ став іншим, більш зрозумілим. Наука і виробництво отримали великий імпульс до прискорення.

Основні поняття

До відкриття англійця передбачалося: щоб тіло рухалося, до нього треба докласти силу. В іншому випадку воно просто зупиниться. Мислитель кінця XVII століття відкинув всі забобони і запропонував побудувати умоглядну модель світу, в якій на тіла не діють сторонні сили, а їх будова є ідеальною.


До цього його підвели праці Галілео Галілея. Рух космічних тіл практично ніколи не припиняється. Їм ніщо не заважає рухатися в безповітряному просторі.

Народився перший закон Ньютона, який формулюється так:

"" Без дії зовнішніх сил, або якщо дія цих сил рівновеліко, тіло рухається рівномірно і прямолінійно ".

Уявлення про світ перекинулося. Народилася нова наука - динаміка.

Поняття про інерцію

Твердження про те, що для зміни швидкості руху потрібно докласти чинності, призвело до появи нового поняття - інерція.

Одна з фундаментальних властивостей матерії отримала своє ім'я. Якщо звернутися до латинського сенсу слова inertia, то воно буде означати - «» косність «» і «» бездіяльність «». Інакше кажучи, стан системи можна змінити тільки впливом зовнішніх сил. З'явилося наукове визначення: сила - це причина зміни стану тіла.


Третім наслідком першого закону Ньютона стало поняття прискорення, яке описує зміну швидкості руху.

Приклади вирішення завдань

Спробуємо, використовуючи поняття першого закону Ньютона, вирішити кілька завдань.

Завдання. Які сили діють на дирижабль при: а) його рух у повітрі; б) при перебуванні на аеродромі?

Відповідь: а) тяжіння землі компенсується виштовхуючою силою повітряного середовища, тяга двигуна компенсує опір зовнішнього середовища; б) виштовхувальна сила повітря компенсується аеродромними якорями.

Завдання. Як можна пояснити такі явища: а) під час дощу краплі падають на землю з однаковою швидкістю; б) космічний супутник літає з вимкненими двигунами.

Відповідь: а) крапля дощу падає за інерцією. У нижніх шарах атмосфери дія сили тяжіння землі компенсується опором повітря; б) супутник рухається прямолінійно і рівномірно за інерцією, якщо на нього не діють зовнішні сили.

Практичне значення

Як видно з раніше написаного, формули першого закону Ньютоне не існує. Він має лише словесний опис, не існує численних характеристик для його значень. Проте значення його в реальному житті дуже велике. Це наріжний камінь всієї сучасної механіки.


  • Без знання законів інерції неможливо уявити всю програму освоєння космосу.
  • Людина щодня користується сучасним автомобілем. Вся система безпеки машини будується виходячи зі знання як буде себе вести тіла з різною масою при раптовій зупинці.
  • Значний внесок в енергетику світу вносять ГЕС. Їхні турбіни виробляють струм під впливом інерції води.

Прикладів можна наводити безліч, де все підкоряється закону інерції.

Погляд філософа

Як і будь-яке фундаментальне поняття, що розглядається нами виходить далеко за рамки початкового застосування. Його світоглядне значення важко переоцінити. Варто правильно визначити систему звіту, перший закон Ньютона проявиться сам, незалежно від виду людської діяльності.

Займаючись улюбленою справою, ми навіть не помічаємо, що працюємо за інерцією. Потрібно проявитися силі голоду, щоб ми перервали своє заняття. Варто виїхати у відпустку відпочивати, ми настільки звикаємо, що буде потрібно зусилля для повернення в робочий ритм.

Одного разу налаштована соціальна система розвивається за інерцією. Потрібні значні сили, щоб змінити напрямок її розвитку.

Механіка Ньютона

Вже відзначалося вирішальне значення першого закону Ньютона. Визначення наступних законів йде в його розвиток.


Другий закон стверджує, що тіло отримує прискорення пропорційно до докладеної сили. По відношенню до маси буде зворотна залежність. Формулюючи інакше, тіло буде тим швидше змінювати швидкість свого руху, чим більше прикладається сила і чим менше маса тіла.

Третій закон пояснює, що дія дорівнює протидії. Інакше кажучи, якщо одне тіло чинить силовий вплив на інше, то у відповідь отримує такий же вплив. Тільки в іншому напрямку.

На цих трьох законах побудована вся сучасна механіка. Звичайно, для розрахунків у реальному світі застосовуються складні формули, більш прогресивні моделі світоустрою. Але всі вони зводяться до трьох законів.

Формат статті не дозволяє докладно описати всі правила і слідства, що випливають з першого закону Ньютона. Щоб оцінити його значення, достатньо зрозуміти прості речі. Для правильного розуміння світу іноді потрібно спростити систему. Відмовитися від другорядних деталей і приватностей. Виділити головне і слідувати шляхом його вивчення. Все зводити до більш простих поняття. Важливо правильно застосувати систему відліку. Рух тіла не носить абсолютного характеру. Слідуючи поняттям першого закону Ньютона, системи відліку, в якій тіло буде рухатися, завжди можуть бути замінені на більш просту, де тіло нерухоме щодо точки спостереження.

Подивившись на світ по-новому, можна багато чого змінити.


Image

Publish modules to the "offcanvas" position.