Newton - çfarë është? Newton - një njësi e çfarë?

Fizika si një shkencë që studjon ligjet e universit tonë përdor metodologjinë standarde kërkimore dhe një sistem të caktuar të njësive të matjes. Njësia e forcës zakonisht quhet H (Newton). Çfarë është fuqia, si ta gjejmë dhe ta matni atë? Le të studiojmë këtë çështje në mënyrë më të detajuar.

Interesante nga historia

Isaac Newton është një studiues i shquar anglez i shekullit të 17-të, i cili bëri një kontribut të paçmuar në zhvillimin e shkencave të sakta matematikore. Ai është paraardhësi i fizikës klasike. Ai arriti të përshkruajë ligjet, të cilat i binden të dy trupave qiellorë të mëdhenj, dhe kokrrave të imta, të transportuara nga era. Një nga zbulimet e tij kryesore është ligji i gravitacionit universal dhe të tre ligjet themelore të mekanikës që përshkruajnë ndërveprimin e trupave në natyrë. Më vonë, shkencëtarë të tjerë ishin në gjendje të nxjerrin ligjet e fërkimit, të pushimit dhe të zhytjes vetëm falë zbulimeve shkencore të Isaac Njutonit.

Pak teori

Në nder të shkencëtarit u quajt sasia fizike. Njutoni është një njësi force. Përkufizimi i vetë forcës mund të përshkruhet si: "forca është një masë sasiore e ndërveprimit ndërmjet trupave, ose një vlerë që karakterizon shkallën e intensitetit ose tensionit të trupave".

Madhësia e forcës matet në Newtons për një arsye. Ishte për këta shkencëtarë që u krijuan tre ligje të palëkundshme "të zbatimit të ligjit", të cilat janë ende të vlefshme sot. Le t'i studiojmë ato në shembuj.

Ligji i Parë

Për të kuptuar plotësisht pyetjet: "Çfarë është Njutoni?", "Njësia e matjes së çfarë?" Dhe "Cili është kuptimi i tij fizik?", Vlen të studiohen me kujdes tre ligjet themelore të mekanikës.

E para thotë se nëse trupat e tjerë nuk ushtrojnë ndonjë ndikim në trup, atëherë do të jetë në pushim. Dhe në qoftë se trupi ishte në lëvizje, atëherë në mungesë të plotë të ndonjë veprimi mbi të, ajo do të vazhdojë lëvizjen e saj uniforme përgjatë vijës së drejtë.

Paramendoni se në një sipërfaqe të sheshtë të tavolinës është një libër i caktuar me një masë të caktuar. Duke treguar të gjitha forcat që veprojnë mbi të, ne kuptojmë se është forca e gravitetit, e cila është drejtuar vertikalisht poshtë dhe forca reaguese e mbështetjes (në këtë rast të tabelës), drejtohet vertikalisht lart. Meqenëse të dyja forcat e kundërsulmojnë veprimet e njëri-tjetrit, madhësia e forcës rezultuese është zero. Sipas ligjit të parë të Njutonit, për këtë arsye libri qëndron.

Ligji i Dytë

Ai përshkruan marrëdhënien midis forcës që vepron mbi trupin dhe përshpejtimin që merr për shkak të forcës së zbatuar. Isaak Newton, gjatë formulimit të këtij ligji, së pari përdori vlerën konstante të masës si masë të inercisë dhe inercisë së trupit. Inertiteti i referohet aftësisë ose pronësisë së trupave për të ruajtur pozitën e tyre origjinale, domethënë për t'i rezistuar ndikimeve të jashtme.

Ligji i dytë shpesh përshkruhet nga formula e mëposhtme: F = a * m; Kur F është rezultat i të gjitha forcave të aplikuara në trup, a është përshpejtimi i marrë nga trupi, dhe m është masa e trupit. Fuqia përfundimisht shprehet në kg * m / s ² . Kjo shprehje zakonisht shënohet në Newtons.

Çfarë është Newton në fizikë, çfarë është përkufizimi i përshpejtimit dhe si lidhet me forcën? Këto pyetje janë përgjigjur me formulën e ligjit të dytë të mekanikës. Duhet të kuptohet se ky ligj punon vetëm për ato trupa që lëvizin me shpejtësi shumë më të vogël se shpejtësia e dritës. Në shpejtësi afër shpejtësisë së dritës, ekzistojnë tashmë disa ligje të tjera që përshtaten nga një seksion i veçantë i fizikës në teorinë e relativitetit.

Ligji i tretë i Njutonit

Ky është ndoshta ligji më i kuptueshëm dhe më i thjeshtë që përshkruan ndërveprimin e dy trupave. Ai thotë se të gjitha forcat lindin në çifte, domethënë nëse një organ vepron në një tjetër me një forcë të caktuar, atëherë trupi i dytë, nga ana tjetër, gjithashtu ka një efekt në të parën me forcë të barabartë në modul.

Vetë formulimi i ligjit tek shkencëtarët duket kështu: "... bashkëveprimet e dy trupave me njëri-tjetrin janë të barabarta me njëri-tjetrin, por ato drejtohen në drejtime të kundërta."

Le të shohim se çfarë është Njutoni. Në fizikë, është zakon të shqyrtojmë gjithçka mbi fenomenet konkrete, prandaj japim disa shembuj që përshkruajnë ligjet e mekanikës.

1. Shpendët si rosat, peshqit ose bretkosa lëvizin në ujë ose në ujë pikërisht për shkak të ndërveprimit me të. Ligji i tretë i Njutonit thotë se kur një organ vepron në një tjetër, gjithmonë ekziston kundërshtimi, i cili është i njëjtë me forcën ndaj të parit, por i drejtuar në drejtim të kundërt. Duke u nisur nga kjo, mund të konstatohet se lëvizja e rosave është për shkak të faktit se ata e shtyjnë ujin me thashetheme dhe ata vetë fluturojnë përpara për shkak të veprimit reciprok të ujit.
2. Rrota e ketrit është një shembull i gjallë i provave të ligjit të tretë të Njutonit. Cila është një rrotë e ketrit, sigurisht që të gjithë e dinë. Ky është një dizajn mjaft i thjeshtë, i kujton të dy timonit dhe daulles. Ajo është e instaluar në kafaze në mënyrë që kafshët shtëpiake të tilla si ketrat ose minjtë dekorative mund të kandidojë. Ndërveprimi i dy trupave, rrota dhe kafsha, çon në faktin se të dy këto organe po lëvizin. Dhe kur proteina shkon shpejt, rrotullon me shpejtësi të lartë dhe kur ngadalësohet, rrota fillon të rrotullohet më ngadalë. Kjo dëshmon edhe një herë se veprimi dhe kundërshtimi janë gjithmonë të barabarta, edhe pse ato janë të drejtuara në drejtime të kundërta.
3. Çdo gjë që lëviz në planetin tonë lëviz vetëm për shkak të "veprimit të reagimit" të Tokës. Kjo mund të duket e çuditshme, por në të vërtetë, kur ecim, bëjmë përpjekje vetëm për të shtyrë tokën ose ndonjë sipërfaqe tjetër. Dhe ne po ecim përpara, sepse toka na shtyn në përgjigje.

Çfarë është Njutoni: njësi apo sasi fizike?

Përkufizimi shumë i "Njutonit" mund të përshkruhet si më poshtë: "Kjo është një njësi force". Dhe cili është kuptimi i tij fizik? Pra, bazuar në ligjin e dytë të Njutonit, është një sasi derivative që përkufizohet si një forcë që mund të ndryshojë shpejtësinë e një trupi prej 1 kg për 1 m / s në vetëm 1 sekond. Rezulton se një Newton është një sasi vektoriale, domethënë ka drejtimin e vet. Kur e zbatojmë forcën në një objekt, për shembull duke shtyrë një derë, ne njëkohësisht përcaktojmë drejtimin e lëvizjes, i cili, sipas ligjit të dytë, do të jetë i njëjtë me drejtimin e forcës.

Nëse ndiqni formulën, rezulton se 1 Njutoni = 1 kg * m / s ² . Kur zgjidhni probleme të ndryshme në mekanikë, shpesh është e nevojshme të konvertohet newton në sasi të tjera. Për lehtësi në gjetjen e këtyre ose atyre vlerave rekomandohet të mbani mend identitetet bazë që lidhin newtons me njësitë e tjera:

• 1 H = 10 ⁵ dyne (dyne - njësia e matjes në sistemin GHS);
• 1 Н = 0.1 kgf (kilogram fuqi - njësi e forcës në sistemin ICGSS);
• 1 Н = 10 ^-3 mure (njësia e matjes në sistemin MTS, 1 mur është e barabartë me forcën që raporton përshpejtimin në 1 m / s ^{2 për} çdo trup që peshon 1 ton).

Ligji i gravitacionit universal

Një nga zbulimet më të rëndësishme të shkencëtarit, që e ktheu nocionin e planetit tonë, është ligji i gravitacionit të Njutonit (çfarë është graviteti, lexohet më poshtë). Natyrisht, para tij kishte përpjekje për të zbuluar misterin e tërheqjes së Tokës. Për shembull, Johannes Kepler ishte i pari që sugjeroi se jo vetëm që Toka ka një forcë tërheqëse, por edhe vetë trupat janë në gjendje të tërheqin Tokën.

Megjithatë, vetëm Njutoni arriti të provonte matematikisht lidhjen midis forcës gravitacionale dhe ligjit të lëvizjes së planetit. Pas shumë eksperimenteve, shkencëtari e kuptoi se në fakt, jo vetëm që Toka i tërheq objekte vetes, por të gjitha trupat magnetizohen me njëri-tjetrin. Ai nxori ligjin e gravitetit, i cili thotë se çdo trup, duke përfshirë trupat qiellor, tërhiqet me një forcë të barabartë me produktin e G (konstante gravitacionale) dhe masat e të dy trupave m ₁ * m ₂ , të ndarë nga R2 (sheshi i distancës midis trupave).

Të gjitha ligjet dhe formulat e nxjerra nga Njutoni lejuan të krijonin një model integral matematik, i cili ende përdoret në kërkime jo vetëm në sipërfaqen e Tokës, por edhe përtej planetit tonë.

Konvertimi i njësive

Kur zgjidhni problemet, mbani mend prefikset standarde SI, të cilat përdoren, ndër të tjera, për njësitë matëse "njutone". Për shembull, në problemet rreth objekteve kozmike, ku masat e trupave janë të mëdha, shumë shpesh ekziston nevoja për të thjeshtuar vlerat e mëdha në ato më të vogla. Nëse zgjidhja është 5000 N, atëherë përgjigja është më e përshtatshme për të shkruar në formën 5 kN (kiloNewton). Njësi të tilla janë dy lloje: të shumëfishta dhe të lobuar. Këtu janë më të përdorurat prej tyre: 10 ² H = 1 hektarNewton (gN); 10 ³ N = 1 kiloNewton (kN); 10 ⁶ Н = 1 megaNewton (MN) dhe 10 ^-2 Н = 1 centiNewton (сН); 10 ^-3 H = 1 milionNewton (mN); 10 ^-9 H = 1 nano-Njuton (nH).