Зміст
- Розвиток класичної фізики
- Перший закон: Інерція
- Другий закон: сила та прискорення
- Третій закон: Дія та реакція
Гра в хокей, водіння автомобіля і навіть просто гуляння - все це повсякденні приклади законів руху Ньютона. Три основні закони, складені в 1687 році англійським математиком Ісааком Ньютоном, описують сили і рух для предметів на Землі та в усьому Всесвіті.
Розвиток класичної фізики
Філософи вивчали рух предметів з давніх часів. Після спостереження за рухом сонця, зірок і планет, грецький філософ Арістотель і пізніше Птолемей вважали, що Земля є центром Всесвіту. У Європі 16 століття польський математик Ніколя Коперник оскаржив цю теорію, поставивши Сонце в центр Сонячної системи, а навколо нього обертаються планети. У наступному столітті німецький фізик Йоганнес Кеплер описав еліптичні орбіти планет, а італійський математик і астроном Галілео Галілей провів експерименти з вивчення рухів снарядів. Ісаак Ньютон узагальнив цю роботу в математичному аналізі і ввів поняття сили і три його закони руху.
Перший закон: Інерція
Перший закон Ньютона, який також називають законом інерції, говорить, що об'єкт залишається в спокої або продовжується в рівномірному русі, якщо його не змушують змінюватися дією зовнішньої сили. Схильність об'єкта залишатися в спокої або підтримувати постійну швидкість називається інерцією, а його опір відхиленню від інерції змінюється залежно від його маси. Потрібні фізичні зусилля - сила - щоб подолати інерцію, щоб людина вранці вставала з ліжка. Велосипед чи машина продовжуватимуть рухатися, якщо тільки гайдер чи водій не застосують силу тертя через гальмо, щоб зупинити його. Водій або пасажир автомобіля, що рухається, який не має ременів безпеки, будуть кинуті вперед, коли машина раптово зупиниться, оскільки він залишається в русі. Застебнутий ремінь безпеки забезпечує стримуючий рух під час руху пасажира чи водія.
Другий закон: сила та прискорення
Другий закон Ньютона визначає залежність між зміною швидкості рухомого об’єкта - його прискоренням - і силою, що діє на нього. Ця сила дорівнює масі об'єкта, помноженій на його прискорення. Для руху малої яхти в морі потрібна менша додаткова сила, ніж для руху супертанкера, оскільки останній має більшу масу, ніж перший.
Третій закон: Дія та реакція
Третій закон Ньютона говорить, що немає ізольованих сил. Для кожної сили, яка існує, проти неї діє однакова величина та протилежний напрямок: дія та реакція. Наприклад, куля, кинута на землю, чинить силу вниз; у відповідь земля чинить силу вгору на кульку і вона відскакує. Людина не може ходити по землі без сили тертя. Коли він робить один крок вперед, він спрацьовує на землю назад силу. Земля реагує, здійснюючи силу тертя у зворотному напрямку, що дозволяє ходунку рухатися вперед, коли він робить подальший крок іншою ногою.