Fizika kot znanost, ki preučuje zakone našega vesolja, uporablja standardno raziskovalno metodologijo in določen sistem merskih enot. Enota sile se običajno imenuje N (njuton). Kaj je moč, kako jo najti in izmeriti? Raziščimo to vprašanje podrobneje.
Zanimivo iz zgodovine
Isaac Newton je izjemen angleški znanstvenik 17. stoletja, ki je neprecenljivo prispeval k razvoju natančnih matematičnih znanosti. Prav on je prednik klasične fizike. Uspelo mu je opisati zakonitosti, ki urejajo tako ogromna nebesna telesa kot majhna zrnca peska, ki jih je odnesel veter. Eno njegovih glavnih odkritij je zakon univerzalne gravitacije in trije osnovni zakoni mehanike, ki opisujejo medsebojno delovanje teles v naravi. Kasneje so drugi znanstveniki lahko izpeljali zakone trenja, mirovanja in zdrsa le zahvaljujoč znanstvenim odkritjem Isaaca Newtona.
Malo teorije
Fizična količina je bila poimenovana po znanstveniku. Newton je enota za silo. Samo definicijo sile lahko opišemo takole: "sila je kvantitativno merilo interakcije med telesi ali količina,ki označuje stopnjo intenzivnosti ali napetosti teles."
Sila se meri v newtonih z razlogom. Prav ta znanstvenik je ustvaril tri neomajne zakone "moči", ki so pomembni še danes. Preučimo jih s primeri.
Prvi zakon
Za popolno razumevanje vprašanj: "Kaj je newton?", "Merska enota česa?" in "Kakšen je njegov fizični pomen?", je vredno skrbno preučiti tri osnovne zakone mehanike.
Prvi pravi, da če na telo ne vplivajo druga telesa, potem bo v mirovanju. In če je bilo telo v gibanju, bo brez kakršnega koli delovanja nanj nadaljevalo svoje enakomerno gibanje v ravni črti.
Predstavljajte si, da določena knjiga z določeno maso leži na ravni površini mize. Če označimo vse sile, ki delujejo nanj, dobimo, da je to sila teže, ki je usmerjena navpično navzdol, in reakcijska sila podpore (v tem primeru mize), usmerjena navpično navzgor. Ker obe sili uravnotežita dejanja druga druge, je velikost rezultantne sile nič. Glede na prvi Newtonov zakon je to razlog, zakaj knjiga miruje.
Drugi zakon
Opisuje razmerje med silo, ki deluje na telo, in pospeškom, ki ga prejme zaradi uporabljene sile. Isaac Newton je bil pri oblikovanju tega zakona prvi, ki je uporabil konstantno vrednost mase kot merilo manifestacije vztrajnosti in vztrajnosti telesa. Imenujejo se vztrajnostsposobnost ali lastnost teles, da ohranijo svoj prvotni položaj, to je, da se uprejo zunanjim vplivom.
Drugi zakon je pogosto opisan z naslednjo formulo: F=am; kjer je F rezultanta vseh sil, ki delujejo na telo, a je pospešek, ki ga prejme telo, m pa masa telesa. Sila je končno izražena v kgm/s2 . Ta izraz je običajno označen v newtonih.
Kaj je newton v fiziki, kakšna je definicija pospeška in kako je povezan s silo? Na ta vprašanja odgovarja formula drugega zakona mehanike. Treba je razumeti, da ta zakon deluje samo za tista telesa, ki se gibljejo s hitrostjo, veliko manjšo od svetlobne. Pri hitrostih, ki so blizu svetlobni, delujejo nekoliko drugačni zakoni, ki jih je prilagodil poseben del fizike o teoriji relativnosti.
Newtonov tretji zakon
To je morda najbolj razumljiv in preprost zakon, ki opisuje interakcijo dveh teles. Pravi, da vse sile nastanejo v parih, torej če eno telo deluje na drugo z določeno silo, potem tudi drugo telo deluje na prvo z enako silo.
Samo besedilo zakona s strani znanstvenikov je naslednje: "…interakcije dveh teles drug na drugega so med seboj enake, vendar usmerjene v nasprotni smeri."
Ugotovimo, kaj je newton. V fiziki je zato običajno, da se vse obravnava na posebnih pojavihTukaj je nekaj primerov, ki opisujejo zakone mehanike.
- Vodne ptice, kot so race, ribe ali žabe, se premikajo v vodi ali skozi njo natančno z interakcijo z njo. Tretji Newtonov zakon pravi, da ko eno telo deluje na drugo, vedno nastane protiukrep, ki je po moči enakovreden prvemu, vendar usmerjen v nasprotno smer. Na podlagi tega lahko sklepamo, da do gibanja rac pride zaradi dejstva, da s svojimi tacami potiskajo vodo nazaj, same pa zaradi odziva vode plavajo naprej.
- Veveričje kolo je odličen primer dokazovanja Newtonovega tretjega zakona. Verjetno vsi vedo, kaj je veveričje kolo. To je dokaj preprost dizajn, ki spominja na kolo in boben. Nameščen je v kletkah, tako da lahko hišni ljubljenčki, kot so veverice ali okrasne podgane, tečejo naokoli. Medsebojno delovanje dveh teles, kolesa in živali, povzroči premikanje obeh teles. Še več, ko veverica teče hitro, se kolo vrti z veliko hitrostjo, in ko se upočasni, se kolo začne vrteti počasneje. To še enkrat dokazuje, da sta dejanja in protiukrep vedno enaka drug drugemu, čeprav sta usmerjena v nasprotni smeri.
- Vse, kar se premika na našem planetu, se premika samo zaradi "odzivnega delovanja" Zemlje. Morda se zdi nenavadno, a v resnici se pri hoji le trudimo potisniti tla ali katero koli drugo površino. In gremo naprej, ker nas zemlja potiska v odgovor.
Kaj je newton: merska enota ozfizična količina?
Samo definicijo "njutona" lahko opišemo takole: "je enota sile". Toda kakšen je njegov fizični pomen? Torej, na podlagi Newtonovega drugega zakona je to izpeljana količina, ki je opredeljena kot sila, ki lahko spremeni hitrost telesa z maso 1 kg za 1 m / s v samo 1 sekundi. Izkazalo se je, da je newton vektorska količina, torej da ima svojo smer. Ko na predmet delujemo s silo, na primer potiskamo vrata, istočasno nastavimo smer gibanja, ki bo po drugem zakonu enaka smeri sile.
Če sledite formuli, se izkaže, da je 1 Newton=1 kgm/s 2 . Pri reševanju različnih problemov v mehaniki je zelo pogosto potrebno pretvoriti newtone v druge količine. Za udobje je pri iskanju določenih vrednosti priporočljivo zapomniti osnovne identitete, ki povezujejo newtone z drugimi enotami:
- 1 H=105 dyne (dina je merska enota v sistemu CGS);
- 1 N=0,1 kgf (kilogram-sila je enota sile v sistemu ICSS);
- 1 H=10 -3 sten kakršno koli telo, ki tehta 1 tono).
Zakon univerzalne gravitacije
Eno najpomembnejših odkritij znanstvenika, ki je spremenilo idejo o našem planetu, je Newtonov zakon gravitacije (kaj je gravitacija, preberite spodaj). Seveda so bili pred njim poskusi razvozlati skrivnost privlačnostiZemlja. Johannes Kepler je bil na primer prvi, ki je predlagal, da nima samo Zemlje privlačne sile, ampak tudi telesa sama lahko pritegnejo Zemljo.
Vendar je le Newtonu uspelo matematično dokazati razmerje med gravitacijo in zakonom gibanja planetov. Po številnih poskusih je znanstvenik ugotovil, da v resnici ne samo Zemlja privlači predmete k sebi, ampak se vsa telesa privlačijo drug k drugemu. Izvedel je zakon gravitacije, ki pravi, da se vsa telesa, vključno z nebesnimi telesi, privlačijo s silo, ki je enaka zmnožku G (gravitacijske konstante) in mas obeh teles m1 m 2 deljeno z R2 (kvadrat razdalje med telesi).
Vsi zakoni in formule, ki jih je izpeljal Newton, so omogočili ustvarjanje integralnega matematičnega modela, ki se še vedno uporablja v raziskavah ne le na površini Zemlje, ampak tudi daleč onkraj našega planeta.
pretvorba enote
Pri reševanju problemov se morate spomniti na standardne predpone SI, ki se uporabljajo tudi za "newtonske" merske enote. Na primer, pri težavah o vesoljskih objektih, kjer so mase teles velike, je zelo pogosto treba velike vrednosti poenostaviti na manjše. Če se izkaže, da je rešitev 5000 N, potem bo bolj priročno zapisati odgovor v obliki 5 kN (kiloNewton). Takšne enote so dveh vrst: večkratniki in podmnožniki. Tu so najpogosteje uporabljeni: 102 N=1 hektonjuton (hN); 103 H=1kiloNewton (kN); 106 N=1 megaNewton (MN) in 10-2 N=1 centinjuton (cN); 10-3 N=1 miliNewton (mN); 10-9 N=1 nanonjuton (nN).
