- กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันคืออะไร?
- ประวัติกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
- สูตรของกฎความเฉื่อย
- ตัวอย่างกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
- กฎอื่นของนิวตัน
เราอธิบายว่ากฎข้อที่หนึ่งของนิวตันหรือกฎความเฉื่อยคืออะไร ประวัติ สูตร และตัวอย่าง กฎของนิวตันอื่นๆ ด้วย
กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันคืออะไร?
เป็นที่รู้จักกันในชื่อกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน กฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตัน หรือกฎความเฉื่อย กับสมมติฐานทางทฤษฎีแรกที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ไอแซก นิวตัน เกี่ยวกับธรรมชาติทางกายภาพของ ความเคลื่อนไหว.
พร้อมกับกฎที่เหลือ (ข้อที่สองและสาม) สิ่งที่แสดงไว้ในบัญญัติข้อแรกของ .นี้ ทางกายภาพ การเคลื่อนที่เป็นส่วนหนึ่งของกฎพื้นฐานที่กลศาสตร์ของนิวตันหรือกลศาสตร์คลาสสิกทำงาน การค้นพบเหล่านี้ได้ปฏิวัติความเข้าใจของ . ไปตลอดกาล วัตถุ โดยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก
มุมมองของนิวตันถือว่าใช้ได้ แท้จริงแล้ว ในช่วงหลายศตวรรษต่อมา จนกระทั่งความก้าวหน้าร่วมสมัยในฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี พวกเขาถูกบังคับให้ค้นหาทฤษฎีใหม่
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ทำการศึกษาและสนับสนุนที่อนุญาตให้มีการเปิดตัวกลศาสตร์สัมพัทธภาพ ซึ่งแตกต่างจากกลศาสตร์ของนิวตันตรงที่ไม่มีจุดอ้างอิงที่แน่นอน โดยมาพิจารณาขนาดเช่น สภาพอากาศ และ ช่องว่าง เป็นญาติ
กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันอ่านดังนี้:
Corpus omne perseverare ในสถานะ suo quiescendi vel movendi uniformiter ใน directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur สถานะ suum mutare
ในภาษาสเปนแปลว่า:
"ทุกร่างยังคงอยู่ในสภาวะพักหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ ไม่ไกลจากแรงที่ทำให้เปลี่ยนตำแหน่ง"
ซึ่งหมายความว่าวัตถุมีแนวโน้มที่จะรักษาสถานะของมันเสมอ ไม่ว่าจะเป็นการหยุดนิ่งหรือการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ เว้นแต่จะมีแรงภายนอกกระทำการใดๆ กับวัตถุที่บังคับให้เปลี่ยนสภาพของวัตถุ
ประวัติกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
ก่อนนิวตัน กาลิเลโอ กาลิเลอีได้ร่างกฎข้อที่หนึ่งของความเฉื่อยไว้แล้ว โดยเขาระบุว่าวัตถุมีแนวโน้มที่จะคงการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและสม่ำเสมอ เว้นแต่จะมีแรงกระทำกับวัตถุที่บังคับให้เปลี่ยนวิถีของวัตถุ
การค้นพบของเขาเป็นพื้นฐานสำหรับนิวตันที่สังเกตเส้นทางในท้องฟ้าของดวงจันทร์, อนุมานได้ว่าถ้ามันไม่พุ่งออกมาเป็นเส้นตรงตามสัมผัสกับของมันวงโคจรเป็นเพราะแรงอื่น ๆ กระทำกับเธอเพื่อป้องกันมัน พลังที่ป้องกันในกรณีท้องฟ้านี้ถูกเปลี่ยนชื่อแรงโน้มถ่วง.
นิวตันสันนิษฐานว่า แรงโน้มถ่วง กระทำการจากระยะไกล เนื่องจากไม่มีสิ่งใดเชื่อมต่อกับ โลก กับพระจันทร์. ในทำนองเดียวกัน เมื่อผู้ขว้างปาลูกบอลโอลิมปิกหมุนเครื่องดนตรีบนแกนของมันเองและในที่สุดก็ปล่อยมันออกมาอย่างกระทันหัน มันจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งเป็นเส้นตรง แต่ในที่สุดก็ลากเส้นพาราโบลาและตกลงสู่พื้น
ในทั้งสองกรณีแรงโน้มถ่วงกระทำ แต่ในกรณีของลูกบอล วิถีของลูกบอลก็ได้รับผลกระทบจากการเสียดสีกับอากาศในเส้นทางด้วย ซึ่งทำให้ความเร็วของลูกบอลลดลง การค้นพบของกาลิเลโอทำให้นิวตันสามารถคาดเดาการมีอยู่ของแรงโน้มถ่วงได้
นิวตันได้ตีพิมพ์บทวิเคราะห์เหล่านี้และอื่นๆ ประกอบเป็นร่างของกฎข้อที่หนึ่งและสองในงานของเขา Philosophiae naturalis rincipia mathematica ซึ่งเป็นหนึ่งในบทความทางฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตลอดกาล
สูตรของกฎความเฉื่อย
กฎความเฉื่อยของนิวตันตอบสนองต่อสูตรต่อไปนี้:
Σ F = 0 ↔ a = dv / dt = 0
มันเป็นนิพจน์เวกเตอร์ เนื่องจากแรงนั้นมีความหมายและทิศทาง ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีแรงภายนอก ความเร็วจะคงที่ตลอดเวลา กล่าวคือ อัตราเร่ง มันเป็นโมฆะ
ตัวอย่างกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
มีตัวอย่างง่ายๆ มากมายเกี่ยวกับสิ่งที่กฎหมายนี้เสนอ:
- วัตถุทั้งหมดตกเป็นเส้นตรงเว้นแต่ลมและ / หรือ ความอดทน ของ อากาศ ออกแรงต่อพวกเขา (ถ้าเบามาก) ความต้านทานบางอย่างที่ปรับเปลี่ยน .ของพวกเขา การกระจัดอย่างที่เกิดขึ้นกับใบของต้นไม้
- หินที่วางอยู่บนพื้นจะไม่เคลื่อนที่หากไม่มีแรงเริ่มดัน และเมื่อมันเดินทาง มันจะทำต่อไปจนกว่าการเสียดสีจะช้าลงจนหยุด
- หากพื้นผิวได้รับการขัดเงาเพื่อลดแรงเสียดทาน เช่นเดียวกับพื้นแว็กซ์ การเคลื่อนไหวจะมีแนวโน้มที่จะคงอยู่ได้นานขึ้นมาก เว้นแต่แรงภายนอกจะหยุดการเคลื่อนไหว
กฎอื่นของนิวตัน
ในงานของเขาที่กล่าวถึงข้างต้น เรายังพบกฎข้อที่สองของนิวตันเรียกว่า “หลักการพื้นฐานของพลวัต” กฎข้อนี้พยายามหาปริมาณแนวคิดของแรง: การเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงกระตุ้นที่พิมพ์บนวัตถุ และจะเกิดขึ้นตามเส้นตรงตามแรงดังกล่าวที่กระทำ
ดิกฎข้อที่สามของนิวตัน เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นหลักการของการกระทำและปฏิกิริยา เนื่องจากมันกล่าวว่าสำหรับแรงแต่ละอันที่กระทำต่อวัตถุจะมีแรงที่เท่ากันและตรงกันข้าม นั่นคือ ในทิศทางตรงกันข้าม ที่วัตถุกระทำต่อใครก็ตามที่สัมผัสวัตถุนั้น ซึ่งหมายความว่าทุกการกระทำมาพร้อมกับปฏิกิริยาที่เท่ากัน แต่ตรงกันข้าม
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามต่างจากสองข้อแรกทั้งหมดเป็นกฎดั้งเดิมของนิวตัน โดยไม่มีรุ่นก่อนหน้าของกาลิเลโอฮุค หรือไฮเกนส์