กฎของนิวตัน

เราอธิบายว่ากฎของนิวตันคืออะไร อธิบายความเฉื่อย ไดนามิก และหลักการของปฏิกิริยา-ปฏิกิริยาอย่างไร

กฎของนิวตันทำให้เราเข้าใจการเคลื่อนไหว

กฎของนิวตันคืออะไร?

กฎของนิวตันหรือกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเป็นหลักการพื้นฐานสามประการที่ใช้กลศาสตร์คลาสสิกเป็นหลัก หนึ่งในสาขาของ ทางกายภาพ. เซอร์ไอแซก นิวตันตั้งข้อสังเกตในงานของเขา Philosohiae naturalis principia mathematica ("หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ") ค.ศ. 1687

ชุดของกฎหมายทางกายภาพนี้ปฏิวัติแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับ ความเคลื่อนไหว ของร่างกายที่มนุษย์มี ร่วมกับการมีส่วนร่วมของกาลิเลโอ กาลิเลอี ถือเป็นพื้นฐานของพลวัต. เมื่อรวมกับกฎแรงโน้มถ่วงสากล โดย Albert Einstein ช่วยให้เราสามารถอนุมานและอธิบายกฎของ Kepler เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ได้

อย่างไรก็ตาม กฎของนิวตันใช้ได้เฉพาะภายในกรอบอ้างอิงเฉื่อยเท่านั้น กล่าวคือ กฎที่ไม่เร่งความเร็วและมีแรงจริงเท่านั้นที่แทรกแซง นอกจากนี้ กฎเหล่านี้ใช้ได้กับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ช้ากว่า .มาก ความเร็วของแสง (300,000 กม. / s)

กฎของนิวตันเริ่มต้นจากการพิจารณาการเคลื่อนที่เป็น การกระจัด จากวัตถุหนึ่งจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยคำนึงถึงสถานที่ซึ่งมันเกิดขึ้น ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เมื่อเทียบกับอีกที่หนึ่ง

กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันหรือกฎความเฉื่อย

ดิ กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน ขัดกับหลักการที่กำหนดไว้ใน สมัยโบราณ โดยนักปราชญ์ชาวกรีก อริสโตเติล ซึ่งร่างกายสามารถคงการเคลื่อนไหวไว้ได้ก็ต่อเมื่อ a บังคับ ยั่งยืน นิวตันกล่าวแทนว่า:

"ทุกร่างกายบากบั่นในสภาวะพักหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ เว้นแต่จะถูกบังคับให้เปลี่ยนสถานะด้วยแรงที่กระทบต่อร่างกาย"

ดังนั้น วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสถานะนั้นได้ เว้นแต่จะใช้แรงบางประเภทกับวัตถุนั้น

ตามหลักการนี้ การเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับขนาดที่เป็นเวกเตอร์ (กอปรด้วยทิศทางและความรู้สึก) สามารถคำนวณความเร่งได้จากความเร็วต้นและความเร็วสุดท้าย นอกจากนี้ เขาเสนอว่าวัตถุที่เคลื่อนที่มักจะเคลื่อนที่เป็นทางตรงและสม่ำเสมอ

ตัวอย่างที่สมบูรณ์ของกฎของความเฉื่อย เขาประกอบด้วยนักขว้างน้ำหนักในกีฬาโอลิมปิก นักกีฬาได้รับโมเมนตัมโดยการเคลื่อนที่เป็นวงกลมหมุนน้ำหนักที่ผูกด้วยเชือกบนแกนของตัวเอง (การเคลื่อนที่เป็นวงกลม) จนกระทั่งถึงอัตราเร่ง จำเป็นต้องปล่อยมันและดูมันบินเป็นเส้นตรง (การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ)

การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงนี้ดำเนินต่อไปจนถึงแรงโน้มถ่วง วิถีของมันโค้ง ในเวลาเดียวกัน แรงเสียดทานของวัตถุกับอากาศจะช้าลง (ความเร่งเชิงลบ) จนกระทั่งตกลงมา

กฎข้อที่สองหรือกฎพื้นฐานของพลวัต

กฎข้อที่สองของนิวตันเกี่ยวข้องกับแรง มวล และความเร่ง

ในกฎข้อนี้ นิวตันได้กำหนดแนวคิดของแรง (แสดงโดย F), ที่ระบุว่า:

"การเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนไหวเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่พิมพ์บนมัน และเกิดขึ้นตามเส้นตรงที่มีการพิมพ์แรงนั้น"

ซึ่งหมายความว่าความเร่งของวัตถุเคลื่อนที่จะตอบสนองต่อปริมาณของแรงที่กระทำต่อวัตถุในช่วงเวลาหนึ่งเสมอ เพื่อปรับเปลี่ยนวิถีหรือความเร็วของวัตถุ

จากการพิจารณาเหล่านี้จึงเกิดสมการพื้นฐานของ พลวัต สำหรับวัตถุที่มีมวลคงที่:

แรงผลลัพธ์ (Fresultant) = มวล (m) x ความเร่ง (a)

แรงสุทธิกระทำต่อร่างกายของ มวล คงที่และให้อัตราเร่งที่แน่นอน ในกรณีที่มวลไม่คงที่ สูตรจะเน้นที่โมเมนตัม (p) มากขึ้น ตามสูตรต่อไปนี้:

ปริมาณการเคลื่อนที่ (p) = มวล (m) x ความเร็ว (v) ดังนั้น: Fneta = d (m.v) / dt

ดังนั้น แรงสามารถเกี่ยวข้องกับความเร่งและมวลได้ ไม่ว่าแรงจะแปรผันหรือไม่ก็ตาม

เพื่อเป็นตัวอย่างของกฎข้อที่สองนี้ กรณีของการตกอย่างอิสระนั้นเหมาะสมที่สุด: ถ้าเราทำลูกเทนนิสตกจากอาคาร ความเร่งที่สัมผัสได้จะเพิ่มขึ้นเมื่อ สภาพอากาศ ล่วงเลยไปตั้งแต่ แรงโน้มถ่วง. ดังนั้นความเร็วเริ่มต้นจะเป็นศูนย์ แต่แรงคงที่จะถูกนำไปใช้กับมันในแนวเส้นตรงด้านล่าง

กฎข้อที่สามหรือหลักการกระทำและปฏิกิริยา

ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน

"ทุกการกระทำสอดคล้องกับปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม: ซึ่งหมายความว่าการกระทำร่วมกันของร่างกายทั้งสองจะเท่ากันเสมอและมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม"

ด้วยวิธีนี้ เมื่อใดก็ตามที่มีแรงกระทำต่อวัตถุ วัตถุนั้นก็จะออกแรงในทำนองเดียวกันกับ ที่อยู่ ตรงกันข้ามและมีความรุนแรงเท่ากัน ดังนั้นหากวัตถุสองชิ้น (1 และ 2) โต้ตอบกัน แรงที่กระทำโดยวัตถุหนึ่งต่ออีกวัตถุหนึ่งจะมีขนาดเท่ากันกับสิ่งที่กระทำโดยวัตถุอีกชิ้นหนึ่งในอันแรก แต่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม

นั่นคือ: F1-2 = F2-1 แรงแรกจะเรียกว่า "แรงกระทำ" และแรงที่สองเรียกว่า "ปฏิกิริยา"

เพื่อแสดงกฎข้อที่สามนี้ ให้สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อคนสองคนที่มีน้ำหนักเท่ากันวิ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามและชนกัน: ทั้งคู่จะได้รับแรงของอีกฝ่ายหนึ่งและจะถูกโยนไปในทิศทางตรงกันข้าม สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อลูกบอลกระเด็นออกจากกำแพงและถูกโยนเข้าที่ ที่อยู่ ตรงกันข้ามด้วยแรงที่คล้ายกับที่เราโยนทิ้งไป

ชีวประวัติของไอแซกนิวตัน

ในบรรดาผลงานอื่นๆ Isaac Newton ได้ค้นพบสเปกตรัมสีของแสง

ไอแซก นิวตัน (ค.ศ. 1642-1727) เกิดที่ลินคอล์นเชียร์ ประเทศอังกฤษ บุตรของชาวนาที่เคร่งครัด การถือกำเนิดของเขานั้นช่างบอบช้ำทางจิตใจ เขาเข้ามาในโลกอย่างผอมบางและอ่อนแอจนพวกเขาคิดว่าเขาจะอยู่ได้ไม่นาน

อย่างไรก็ตาม เขาโตมาเป็นเด็กประหลาด มีความสามารถตั้งแต่เริ่มต้นสำหรับ คณิตศาสตร์ และ ปรัชญา เป็นธรรมชาติ. ตอนอายุสิบแปดเขาเข้ามหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เพื่อศึกษาต่อ ว่ากันว่าเข้าห้องเรียนน้อยมาก เพราะสนใจหลักวิชา ห้องสมุด และการฝึกฝนตนเอง

สิ่งนี้ไม่ได้ขัดขวางการพัฒนาทางวิชาการของเขา เขากลายเป็นนักฟิสิกส์ นักเทววิทยา นักปรัชญา และนักคณิตศาสตร์ที่มีความสำคัญ ซึ่งได้รับการยอมรับจากราชสมาคม เขาได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์แคลคูลัสทางคณิตศาสตร์ตลอดจนการศึกษาด้านทัศนศาสตร์และ แสงสว่าง.

นอกจากนี้ เขายังมีส่วนอย่างมากในการพัฒนาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์: เขาค้นพบสเปกตรัมของ สี ของแสงกำหนดกฎของ การนำความร้อนอีกอันหนึ่งเกี่ยวกับที่มาของ ดวงดาวเกี่ยวกับความเร็วของ เสียง ที่ อากาศ และกลศาสตร์ของ ของเหลวและอีกมากมายมหาศาล งานที่ยอดเยี่ยมของเขาคือ Philosophiae naturalis principia mathematica.

นิวตันถึงแก่กรรมในปี ค.ศ. 1727 หลังจากเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เคารพนับถือและได้รับแต่งตั้งให้เป็นเจ้านาย ("เซอร์") จากสมเด็จพระราชินีแอนน์แห่งอังกฤษ เขาทรมานจากอาการจุกเสียดไตและโรคไตอื่นๆ ซึ่งหลังจากอาการเพ้อหลายชั่วโมง ในที่สุดก็พาเขาไปที่หลุมฝังศพของเขาในวันที่ 31 มีนาคม

!-- GDPR -->