Каков был вклад Исаака Ньютона в астрономию?
содержание
Какой вклад в астрономию внес Исаак Ньютон?
Среди наиболее важных принципов Ньютона — закон всемирного тяготения, разложение солнечного света на спектр и цветные кольца солнечного света в спектре.
Каков был главный вклад Исаака Ньютона?
Помимо всемирного тяготения, в 1687 году Исаак Ньютон опубликовал три закона, относящиеся к основным принципам механики. Вообще говоря, они объясняют движение физических объектов в нескольких различных ситуациях.
Кем был Исаак Ньютон и каков его вклад в науку?
Исаак Ньютон (1643—1727) — английский физик, астроном и математик. Его работа по формулированию трех законов движения привела к закону всемирного тяготения. Состав белого света привел к современной оптической физике. В математике он заложил основы исчисления бесконечно малых.
Каковы главные открытия Исаака Ньютона?
Спустя годы, вооружившись огромным вкладом Коперника, Галилея и Кеплера, Исаак Ньютон (1642–1727) разработал свой Закон всемирного тяготения, беспрецедентным образом объяснив явление гравитации и планетарную динамику.
Что открыл Исаак Ньютон о белом свете?
Этими и другими наблюдениями Ньютон продемонстрировал, что белый свет Солнца представляет собой смесь света и видимых цветов. Каждый цвет претерпевает различное отклонение от призмы. Технически мы говорим, что фиолетовый свет более преломляющий, чем красный, потому что он сильнее преломляется.
Какие три закона Ньютона?
Законы Ньютона: закон инерции, основной принцип динамики и закон действия и противодействия. Эти законы используются для определения динамики движений тел. Законы Ньютона являются одними из важнейших законов физики и используются для определения динамики тел.
Почему Исаака Ньютона считают отцом современной физики?
Его открытия были опубликованы в книге «Математические начала натуральной философии» от 1687 года, в которой, помимо всемирного тяготения, были описаны также три закона Ньютона: инерции, динамики, действия и противодействия, фундаментальные понятия современной физики.
Ученый позволил более рационально понять планету.
Каким было первое великое открытие Исаака Ньютона?
Закон всемирного тяготения
По ее словам, «два тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния, разделяющего их центры тяжести». С этим открытием Ньютон устранил зависимость от божественного действия и положил начало современной науке.
Что было изобретением Исаака Ньютона?
Один ньютон соответствует силе, действующей на тело массой 1 кг, которая вызывает ускорение 1 м/с² в том же направлении, что и сила.
Кто самый великий ученый в мире?
1. Альберт Эйнштейн (1879 – 1955) Все слышали о немецком физике и математике Альберте Эйнштейне. Его имя является синонимом гениальности, и по сей день он считается одним из величайших ученых мира.
Почему Исаак Ньютон считается одним из величайших ученых всех времен?
Исследования Ньютона сделали его одним из величайших имен в математике, сформулировав теории, которые важны и сегодня. В 1665 году, например, он разработал биномиальную теорему, также известную как бином Ньютона, теорию, которая позволила развить исчисление, раздел математики.
Что говорит теория Исаака Ньютона?
По ее словам, «два тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния, разделяющего их центры тяжести». С этим открытием Ньютон устранил зависимость от божественного действия и положил начало современной науке.
Кто изобрел физику?
Галилео Галилей, первый физик в истории физики
Итальянец признавал, что основная роль ученых заключается не в объяснении явлений, а в их описании.
Таким образом, его исследования движения снарядов, свободного падения, а также астрономии послужили основой для развития классической физики.
Каков вклад Галилея в астрономию?
Галилей также обнаружил с помощью своего телескопа солнечные пятна и то, что у Венеры есть фазы, как у Луны. Он также доказал, что Земля вращается вокруг Солнца, что опровергло распространенное аристотелевское учение, согласно которому наша планета была центром Вселенной (геоцентризм).
Каковы основные достижения Галилео Галилея и Исаака Ньютона?
Насколько важны были Галилей и Ньютон для мира науки? – Оба были основополагающими в формулировке законов движения тел.
Каков вклад Галилео Галилея в астрономию?
Он создал свой собственный телескоп и с его помощью обнаружил спутники Юпитера, солнечные пятна и фазы Луны. Он отстаивал идею о том, что Земля не может быть центром Вселенной и что, по сути, она должна вращаться вокруг Солнца.
Кто создал оптику?
История оптики
С исследований Галилео Галилея, изобретшего в 1609 году первую зрительную трубу, оптика стала развиваться более интенсивно.
Также в шестнадцатом веке Снелл Декарт пришел к Закону преломления, который мы обсудим позже.
Как Исаак Ньютон открыл радугу?
Исаак Ньютон был тем, кто открыл видимый спектр. Используя треугольную призму, луч белого света пересек ее, получив все эти семь цветов. Следуя этим же рассуждениям, он пришел к выводу, что солнечный свет, когда он проходит через капли воды, приводит к явлению, называемому радугой.
Какого цвета радуга?
Самые известные цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, темно-синий и фиолетовый.
Каковы основные характеристики Ньютона?
Известный своим «Законом всемирного тяготения», он также провозгласил законы движения. Он описал оптические явления: цвет тел, природу света, разложение света. Он разработал дифференциальное и интегральное исчисление, важный математический аппарат, используемый в различных областях знаний.
Как был создан первый закон Ньютона?
Закон инерции был сформулирован английским физиком Исааком Ньютоном и основан на наблюдениях итальянца Галилео Галилея.
Наряду с фундаментальным принципом динамики и законом действия и противодействия закон инерции составляет совокупность законов, лежащих в основе теоретической основы классической механики.
Что вызывает силу трения?
Сила трения возникает при соприкосновении поверхностей двух тел. Его определение зависит от Нормальной силы и коэффициента трения. Трение — это сила, возникающая при соприкосновении двух поверхностей.
Кто самый великий физик в мире?
Родившийся в Ульме, Германия, в 1879 году, Альберт Эйнштейн посвятил всю свою жизнь изучению тайн Вселенной, на которые он открыл миру глаза.
Кто величайший физик современности?
Стивен Хокинг: инвалидность и преодоление в наследии величайшего физика современности. Он передвигается в инвалидном кресле, общается через голосовой синтезатор и двигает только пальцами одной руки. Речь идет не о ком ином, как о величайшем физике современности, англичанине Стивене Хокинге.
Кто создал биологию?
Термин БИОЛОГИЯ появился около 200 лет назад, и Жан-Батист Ламарк был одним из первых ученых, использовавших его.
Также в это время появился набор правил, которыми руководствуются исследования в этой области: научные методы.
К какому выводу пришел Исаак Ньютон?
Мы можем сделать вывод об Исааке Ньютоне, что он в значительной степени ответственен за появление механической физики, даже считаясь величайшим физиком во всей истории, поскольку те, кто пришел позже, создали свои теории, основанные на том, что Ньютон ранее установил. к…
Сколько законов Ньютона?
Три закона Ньютона были впервые опубликованы в 1687 году Исааком Ньютоном (1643-1727) в трехтомном труде «Математические начала натуральной философии» (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).
Кто был первым ученым в мире?
Галилей, первый современный ученый.
Для чего используется второй закон Ньютона?
Второй закон Ньютона характеризует фундаментальный принцип динамики и гласит, что если мы приложим силу к объекту, он вызовет движение, при котором ускорение пропорционально массе. Результирующая сила является векторной величиной, поэтому она имеет величину и направление.
Как преобразовать силу в ньютоны?
1 килограмм-сила (кгс) — это сила, с которой гравитация Земли действует на объект массой 1 кг. Следовательно, 1 кгс = 9,807 Н.
Как найти силу в ньютонах?
Ньютон, стандартная единица силы, определяется как Н = кг * м/с.2.
Кто был самым блестящим умом в мире?
1. Альберт Эйнштейн (1879–1955) Альберта Эйнштейна часто вспоминают как самого умного человека в мире. Уроженец Германии, математик и физик стал иконой и эталоном гения, создав Теорию Относительности.
Какая самая важная наука?
Математика известна как «королева наук», а Гаусс считается, наряду с Архимедом, Ньютоном и Эйлером, одним из четырех величайших математиков, когда-либо живших на земле.
Как и в предыдущие годы, Соединенные Штаты остаются наиболее представленной страной среди «Высоко цитируемых исследователей 2021 года»: в списке 2.622 ученых (39,7% от общего числа).
Насколько важны работы Ньютона для естественных наук?
Ньютон был одним из фундаментальных мыслителей в создании современной науки, так как он центрально сотрудничал с становлением и развитием математизированного и экспериментального естествознания, преодолевая древнюю систему Аристотеля Стагиры, сформулировавшую более пассивную и…
С помощью простого эксперимента Исаак Ньютон заметил дисперсию белого света, то есть он смог визуализировать, что если он упадет на полностью отполированную стеклянную призму, то он породит бесчисленное множество других цветов.
Именно оттуда этот ученый начал свои исследования окраски тел.
Что сделал Исаак Ньютон 1642 1727 для научного познания?
С помощью математического инструмента, разработанного Исааком Ньютоном, он смог развить свои теории о гравитации и движении звезд, за что получил звание исследователя в Кембридже.
Каковы основные достижения Галилео Галилея и Исаака Ньютона?
Насколько важны были Галилей и Ньютон для мира науки? – Оба были основополагающими в формулировке законов движения тел.
Насколько важен был Исаак Ньютон для искусственных спутников?
Английский физик XNUMX века Исаак Ньютон был тем, кто идеализировал возможность запуска объектов, которые могли бы оставаться на орбите вокруг Земли. Он вообразил, что так же, как Луна вращается вокруг Земли, можно будет заставить любые объекты вращаться вокруг нашей планеты.
Что было изобретением Исаака Ньютона?
Если человек ступил на Луну, вывел спутники на орбиту вокруг Земли и других планет, таких как Марс, Венера и Юпитер, например, то это заслуга гениальности английского философа Исаака Ньютона.
Статья «Три закона Ньютона» – читать онлайн
Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.
Как обычно, длинное предисловие (а вообще подписывайтесь и читайте мой канал на Дзене – “Не верь стереотипам” https://zen. yandex. ru/dpi )
Как я уже не однократно отмечал, одна из основных проблем современной физики состоит в том, что многие стереотипные знания, полученные нами в школе, из стереотипных учебников, вследствие стереотипных форм, методов и методик обучения, формируют у обучаемых неверные представления о многих физических понятиях и явлениях. И это в конце концов приводит к непониманию элементарных основ физики – науке об окружающем нас мире, о принципах и законах, по которым этот мир функционирует.
Один из принципов функционирования окружающего нас мира тот, что все взаимодействия материальных тел, все процессы и явления в этом мире происходят ВО ВРЕМЕНИ.
Поэтому силы неразрывны со временем их действия. Сил вне времени в природе, а значит, и в физике не существует.
Это архи важно вдолбить в сознание обучаемых, школьников и студентов, но прежде всего это надо вдолбить в головы школьных учителей физики и профессорско-преподавательского состава вузов. Если мы решаем какую-либо задачу физики по динамике, без учёта времени действия каждой силы правильное решение невозможно, то есть при решении задач динамики мы должны оперировать не просто давлениями, силами, но и временем их действия, то есть мы должны оперировать импульсом силы – Ft. В принципе, даже при решении задач статики мы должны сравнивать не силы, а импульсы сил… но в силу того, что если решается задача статики, то это означает, что никаких изменений с материальным телом или системой материальных тел не происходит, поэтому, при решении любой статической задачи, время действия сил в уравнениях можно сократить – согласно правилам математики, мы можем «безболезненно» умножать или делать правую и левую часть уравнения на одну и ту же величину, т.
е. из полного правильного уравнения F₁₂t = -F₂₁t можно получить правильное упрощённое F₁₂ = -F₂₁, разделив правую и левую части на время действия сил t.
Выполнение любой механической работы подразумевает изменение положения и скорости тела или системы тел, поэтому все задачи по определению работы – это задачи чисто динамические, и в этом случае пренебрегать временем действия сил просто нельзя. Я полагал, что даже до крохотных мозгов самых бестолковых остолопов, с огромным трудом осиливших школьные учебники по физике за 7…11 класс, эта простая мысль дойдёт без особых проблем. Разумеется, для того, чтобы лежащее на земле тело массой 1 кг изменило свой положение, к нему надо приложить силу требуемой величины. Например, чтобы поднять гирю массой 1 кг, надо приложить вертикально силу, которая хотя бы некоторое время будет превышать её вес, равный 1 кгс, например, приложить силу в 1, 2 кгс. За счёт полученного ускорения гиря наберёт какую-то скорость… причем, чем дольше к этой гире будет приложена сила в 1, 2 кгс, тем большую скорость (и тем большее количество движения) гиря приобретёт.
Можете сами сравнить результаты, если приложить силу в 1, 2 кгс в течение 1 секунды и в течение 5 секунд.
Я еще раз повторю: работа совершается не просто силой, а импульсом силы, то есть силой, приложенной к тому или иному материальному телу в течение определенного периода времени.
Но, как оказалось, я сильно переоценил умственные способности отдельных индивидуумов. Почитаем комментарий человека, получившего стандартное, стереотипное образование, которое сформировало у него стереотипное представление. Я хочу сказать, что он такой далеко не один. Таких людей с такими стереотипными представлениями – подавляющее большинство. Это классический пример жертвы неправильного образования и собственной узколобости и глупости.
Андрей Теглев (цитирую его, болезного):
Да уж, человек далек от физики, а еще спорить собирается. Уважаемый, работа, это сила умноженная на расстояние. Если прикладывать силу в течении [sic, правильно – в течение.
Обычно, если у человека проблемы с пониманием элементарных вещей, то это отражается и на его грамотности – можете убедиться в этом, заглянув на постоянно пополняемую мной статью «Клуб остолопов» на моём канале. По моим наблюдениям, а наблюдения, как известно, один из методов научного познания, на «олбанском языке», распространившимся в рунете в начале 2000-ых, обычно прибегают жертвы профурсенковского образования 90-ых, у которых явные проблемы с грамотностью] сколь угодно долгого времени к неподвижному телу, никакой работы произведено не будет, то есть Ваше Ft (как Вы его называете, импульс силы) никакой работы не произведет. А Ваши длинные рассуждения простое словоблудие.
Особенно меня позабавило «Ваше Ft». Еще одно занимательное наблюдение: чем человек глупее, бестолковее и менее образован, тем более агрессивно он ведёт себя в спорах, особенно в научных. Синдром Шарикова.
В данном случае синдром Шарикова проявляется в том, что индивидуум, с большим для себя трудом заучив три закона Ньютона в трактовке Н.
Н. Сотского (см. «Физика: учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений, Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский), готов облаять всех и вся, если какая-либо свежая мысль не влезает в их бестолковую головушку или противоречит забетонированным в этой головушке стереотипам.
Я напомню три закона Ньютона в трактовке Н. Н. Сотского (я использовал учебник 2008 года, но полагаю, за 10 лет вряд ли что изменилось):
1 Существуют системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.
2 Ускорение тела прямо пропорционально силе, действующей на него и обратно пропорционально его массе: a = F/m.
3 Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны.
На этот учебник были получены положительные заключения РАН и РАО (Российской академии образования).
Как можно видеть, ни одного слова о времени действия сил нет. Более того, не упоминаются ни импульсы сил, ни количества движения – то есть физические величины, напрямую связанные со временем. В этом и заключается главнейшая ошибка и академиков РАН, и чиновников из РАО и Министерств, связанных с образованием и наукой. Именно поэтому у школьников и студентов и образуются неверные стереотипные представления о трёх основных, важнейших законах физики – законах Ньютона. И, что самое важное, что на самом-то деле практически все современные школьные определения законов Ньютона – перевраны.
Как я уже неоднократно демонстрировал, каждый правильный исследователь должен начинать «плясать от печки» – от первоисточников. В случае с тремя законами Ньютона «плясать» надо от первого тома опубликованных в 1686 году «Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica» Исаака Ньютона – от первого тома «Математических Начал Натуральной Философии», в которых эти законы и были впервые сформулированы.
«Математические Начала…» Ньютона, как видно, написаны на латыни, что для современных учёных, а тем более для меня – лес дремучий и густой. Поэтому следует обратиться к специалисту-переводчику, который бы не только знал латынь, но и разбирался в самом вопросе. И, к моему удивлению, такой специалист нашёлся.
Оказывается, еще в 1915 и 1916 г. г., в двух выпусках журнала «Известия Николаевской морской академии», был опубликован перевод «Математических Начал Натуральной Философии», выполненный Флота Генералом, заслуженным профессором Академии и Ординарным Академиком Императорской Академии Наук Алексеем Николаевичем Крыловым.
Алексей Николаевич Крылов (1863-1945) в 1910 г.
Сам Алексей Николаевич вспоминал: – «В 1914 г. приема в Морскую академию не было и лекций не читалось, я был свободен и решил употребить свободное время на перевод и издание «Начал» Ньютона на русский язык, снабдив этот перевод комментарием, изложенным так, чтобы он был понятен слушателям Морской академии.
Я работал аккуратно ежедневно по три часа утром и по три часа вечером. Сперва я переводил текст почти буквально и к каждому выводу тотчас писал комментарий; затем, после того как заканчивался отдел, я выправлял перевод так, чтобы смысл сохранял точное соответствие латинскому подлиннику, и вместе с тем мною соблюдались чистота и правильность русского языка; после этого я переписывал все начисто, вставлял в свое место комментарий и подготовлял к набору».
В 1936 году перевод «Математических Начал…» Ньютона, сделанный А. Н. Крыловым, был переиздан, уже в современной транскрипции. Полагаю, имеет полный смысл снова издать этот перевод – хотя бы с целью повышения квалификации и образованности школьных учителей физики и профессорско-преподавательского состава вузов. Разрешите, я процитирую этот перевод:
АКСИОМЫ ИЛИ ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ
Закон I
Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерною и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние.
Брошенное тело продолжает удерживать свое движение, поскольку его не замедляет сопротивление воздуха и поскольку сила тяжести не побуждает это тело вниз. Волчок, коего части, вследствие взаимного сцепления, отвлекают друг друга от прямолинейного движения, не перестает вращаться {равномерно), поскольку это вращение не замедляется сопротивлением воздуха. Большие же массы планет и комет, встречая меньшее сопротивление в свободном пространстве, сохраняют свое как поступательное, так и вращательное движение в продолжение гораздо большего времени.
И тут я хочу заострить внимание на мелкий текст, на примечание, написанное переводчиком – Флота Генералом А. Н. Крыловым. Ну, сейчас мы знаем, что во многих договорах некоторые особо важные моменты указываются мелким шрифтом, на который многие не обращают внимания. А зря. Цитирую:
В виду важности основных законов движения приводим и подлинную их формулировку.
Закон I высказан так: «Corpus omne perseverare iu statu suo quiescendi vel morendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.
Закон II. Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impreseae et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.
Закон Ш. Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.
Первый закон представляет для точного перевода некоторые затруднения, именно – по отношению к словам «perseverare» и «nisi quatenus». Слово «perseverare», как уже упомянуто в примечании 7, включает в себе понятие о стойкости или упорстве в сохранении чего-либо. Но, кроме того, оно может включать и понятие о длительности сохранения или пребывания, и в этом смысле оно или, точнее говоря, соответствующее ему существительное «perseverantia» употреблено Ньютоном в пояснение понятия об абсолютном времени, где сказано прямо: «duratio sen perseverantia existentiae», т. e. «длительность или продолжительность существования». Сообразно тому, какой смысл придать слову «perseverare», надо придавать и смысл словам «nisi quatenus», т.
е. «ограничения в смысле времени или в смысле количества», и тогда их надо переводить или словами: «до тех пор пока» или просто «пока» — в первом случае, и словами: «кроме того поскольку» или просто «поскольку не» —во втором. Таким образом в первом толковании первый закон можно перевести так: «Всякое тело продолжает пребывать в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока приложенные силы не понудят его изменить это состояние». Во втором толковании этот закон можно перевести так: «Всякое тело удерживает свое состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние».
В первом толковании будет оттенено, что одного только времени недостаточно для изменения состояния покоя или равномерного и прямолинейного движения тела, необходимо еще действие силы. Во втором – что тело лишь постольку удерживает свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, поскольку внешние силы ему в том не препятствуют.
В пояснении, в первых двух примерах, как бы оттеняется второе толкование, причем в первом повторено выражение «perseverant nisi quatenus», в третьем же сказано просто «сохраняют» – «conservant», и подчеркнута именно длительность этого сохранения.
Таким образом латинский текст включает в себе одновременно оба толкования или оба понятия, и словом «perseverare» Ньютон использовал всю силу латинского языка. Сочетать совершенно точно в русском переводе оба толкования я не сумел, и в той формулировке, которая дана в тексте, второе толкование как бы несколько пересиливает.
Как при формулировке, так и при пояснении второго закона, подразумевается, что продолжительность действия силы или постоянная, или одна и та же для сравниваемых сил. В непосредственной связи со вторым законом находится лемма X, в которой показывается, что в пределе для бесконечно малых промежутков времени изменения скорости тела, а значит, и количества движения, производимые силою, пропорциональны времени, пройденное же телом по направлению силы пространство пропорционально квадрату времени.
Эта лемма, в связи со вторым законом и с понятием об «ускорении» в его теперешнем смысле, и устанавливает пропорциональность силы ускорению.
В поучении, в конце отдела о законах движения, Ньютон особенно подробно останавливается на третьем законе, показывая, как подтверждения его опытами, так и важные его применения во всех случаях, где дело идет не об одном, а о нескольких телах, действующих друг на друга.
Закон II
Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Если какая-нибудь сила производит некоторое количество движения, то двойная сила произведет двойное, тройная – тройное, будут ли они приложены разом все вместе, или же последовательно и постепенно. Это количество движения, которое всегда происходит по тому же направлению, как и производящая его сила, если тело уже находилось в движении, при совпадении направлений прилагается к количеству движения тела, бывшему ранее, при противоположности – вычитается, при наклонности – прилагается наклонно и соединяется с бывшим ранее, сообразно величине и направлению каждого из них.
Закон III
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе – взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
Если что-либо давит на что-нибудь другое или тянет его, то оно само этим последним давится иди тянется. Если кто нажимает пальцем на камень, то и палец его также нажимается камнем. Если лошадь тащит, камень, привязанный к канату, то и, обратно (если можно так выразиться), оба с равным усилием оттягивается к камню, ибо натянутый канат своею упругостью производит одинаковое усилие на лошадь в сторону камня и на камень в сторону лошади, и насколько этот канат препятствует движению лошади вперед, настолько же он побуждает движение вперед камня. Если какое-нибудь тело, ударившись в другое тело, изменяет своею силою его количество движения на сколько-нибудь, то оно претерпит от силы второго тела в своем собственном количестве движения то же самое изменение, но обратно направленное, ибо давления этих тел друг на друга постоянно равны.
От таких взаимодействий всегда происходят равные изменения не скоростей, а количеств движения, предполагая, конечно, что тела никаким другим усилиям не подвергаются. Изменения скоростей, происходящие также в противоположные стороны, будут обратно пропорциональны массам тел, ибо количества движения получают равные изменения. Этот закон имеет место и для притяжений, как это будет доказано в поучении.
Что важно. Как мы видим, сэр Исаак Ньютон в формулировке второго закона не использует термины «ускорение» или «масса», а говорит исключительно об изменении «количества движения» Δ(mV). То есть в формулировке Ньютона прослеживается формула Δ(mV) = Ft в векторном выражении, а формула a = F/m – это лишь следствие второго закона. И это, на мой взгляд, гораздо более правильный подход к преподаванию физики.
Как же, на мой взгляд, должны преподаваться в школах и вузах законы Ньютона сегодня.
1. Закон инерции.
Иногда в современных формулировках вместо термина «тело» используется термин «материальная точка», что, на мой взгляд, не оправдано.
Хочу отметить, что упоминание об инерциальных системах отсчёта важно, поэтому формулировка закона в интерпретации Н. Н. Сотского предпочтительней, тем более что она близка по смыслу к формулировке самого Ньютона. Итак:
1 Существуют системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.
Математическое выражение этого закона: if (если) Ft = 0 then (тогда) mV = const.
2. Закон изменения количества движения.
Безоговорочно формулировка Ньютона с небольшим добавлением.
2. Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и времени её приложения и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
В математическом выражении этот закон выглядит так: Δ(mV) = Ft в векторном выражении.
Из этого закона выводятся следствия: так как масса тела – это частенько величина постоянная (ну, конечно, если не брат в расчёт ракеты, или уменьшение топлива в топливных баках автомобилей и самолётов), отсюда mΔV = Ft, и далее: a = F/m – это лишь следствие второго закона
3. Закон взаимодействия тел – именно так следует трактовать этот закон, а вовсе не как «закон противодействия»
Суть этого закона не в противодействии, а во взаимодействии тел. Ученики должны понять, что силы не могут возникать «сами по себе». Для возникновения сил всегда необходимо взаимодействие двух тел. И это взаимодействие может быть только двух видов – либо электрическое (электростатическое, электромагнитное, магнитное – это всё разновидности электрического взаимодействия), либо гравитационное. Если кто не понимает, я разъясняю, что все силы, которые возникают в результате деформаций или соударений – это всё, в конечном счёте, электрические силы, возникающие в телах на атомном и молекулярном уровне.
Поэтому я считаю, что формулировка в интерпретации Н. Н. Сотского более предпочтительна.
3. Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны.
Вполне приемлема и «обрезанная» формулировка Ньютона:
3. Взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
Математическое выражение закона: F₁₂ = – F₂₁ в векторной форме.
Было бы неплохо довести эту мою статью о трёх законах Ньютона до сознания чиновников из РАО и Министерств просвещения и высшего образования и науки.
Портрет Исаака Ньютона (1643-1727), 1689 год. Автор – Готтфрид Кнеллер (нем. Gottfried Kniller, англ. Godfrey Kneller, Годфри Неллер; 1648-1723) — немецкий живописец, наиболее популярный портретист Великобритании рубежа XVII и XVIII веков.
Был пожалован в баронеты Георгом I.
Кстати, есть несколько малоизвестных портретов Петра Первого, написанных Готтфридом Кнеллером.
Электричество – подробное содержание
Дом >> Механика, кинетика, законы Ньютона
теория | Ньютон | линейное ускорение | замедление |
Законы движения Ньютона
1. Тело останется в покое или будет двигаться с постоянной линейной скоростью, если на него не действует внешняя сила.
2. Скорость изменения количества движения пропорциональна приложенной силе и действует в том же направлении, что и сила.
3. Силы двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.
Определение импульса
Импульс ( p ) — векторная величина, равная по модулю произведению массы на скорость.
Обратите внимание, что масса (m) — это скалярная величина, а скорость ( v ) — векторная величина.
р = м v
м (кг) v (мс -1 ) p (кг. мс -1 )
(Буква « P » в верхнем регистре обозначает давление.)
Теория
Если мы рассмотрим силу F , действующую на массу m со скоростью v , Второй закон можно представить в виде пропорциональности:
вернуться к началу
Ньютон N
Как видно из теории, относящейся ко второму закону, чтобы избавиться от константы пропорциональности, каждая величина делается единицей.
Итак, мы подошли к нашему определению Ньютона:
Сила
вернуться к началу
Линейное ускорение
Здесь масса либо неподвижна и ускоряется силой по прямой линии, либо первоначально движется с постоянной скоростью до приложения силы.
Пример №1
Сила 5 Н действует на груз массой 2,5 кг, заставляя его двигаться прямолинейно.
i) Каково ускорение массы?
(Ответ на 2 д.п.)
и)
ii)
Пример №2
Сила заставляет тело массой 3 кг двигаться с ускорением.
Если скорость массы в момент времени t определяется как:
v = 2t
чему равна сила при t = 5 сек. ?
вернуться к началу
Линейная задержка
Здесь масса уже движется с постоянной скоростью по прямой до того, как приложена сила, противодействующая движению.
Пример №1
Масса 4 кг, движущаяся с постоянной скоростью 15 мс -1 , подвергается действию силы 10 Н против направления движения.
i) Какое замедление производится?
ii) Сколько времени пройдет, прежде чем масса остановится?
и)
ii)
Пример №2
Парашютист массой 80 кг падает с постоянной скоростью 70 мс -1 .
Когда он раскрывает свой парашют, он испытывает постоянное замедление в 3 g в течение 2 секунд.
i) Какова величина тормозящей силы?
ii) Какова его скорость снижения в конце 2-секундного замедления?
и)
ii)
вернуться к началу
Основы биомеханики: законы движения Ньютона
Сэр Исаак Ньютон сформулировал 3 физических «закона», которые легли в основу классической механики. С помощью этих законов он описывает отношения сил, объектов и движения. На протяжении трех столетий это было основой для понимания систем движения и физической силы.
Имейте в виду, что, хотя эти 3 закона изменили взгляд ученых на мир, он ни в коем случае не является полным. Дальнейшие открытия, связанные с квантовой физикой и теориями относительности, показали, что эти законы являются лишь основой механики, а не всеобъемлющей.
Тем не менее, понимание этих трех законов является необходимым условием для изучения движения и его физических систем.
Первое правило законов Ньютона — не говорить о законах Ньютона.
Второе правило законов Ньютона: не говорить о законах Ньютона!
А если серьезно, то вот они…
Объект в состоянии постоянной скорости имеет тенденцию оставаться в этом состоянии движения, пока к нему не приложена неуравновешенная сила. Другими словами, это сопротивление изменениям движения. Есть важные соображения при концептуализации инерции. Одно из этих соображений состоит в том, что покой представляет собой постоянную скорость и может рассматриваться как обладающий инерцией. Другое соображение состоит в том, что гравитация — это неуравновешенная сила, действующая на все объекты.
Неудачное прозрение Инерции
1) Как Инерция Применяется к Биомеханике
Рассмотрим позднюю фазу качания при ходьбе и силы, действующие на нижнюю конечность. Непосредственно перед ударом пяткой почти не активируются мышцы, которые выдвигают конечность вперед, но она все еще продолжает двигаться вперед в пространстве.
Это инерция. Чтобы справиться с этой инерцией, тело задействует эксцентричное сокращение подколенных сухожилий, чтобы замедлить конечность, подготовиться к удару пяткой и уменьшить резкие силы реакции.
Эксцентрическое замедление инерции во время поздней фазы ходьбы
Суммарная сила, приложенная к телу (массе), вызывает пропорциональное ускорение. Этот закон описывает взаимосвязь между массой объекта, ускорением и приложенной силой. И ускорение, и сила должны иметь одинаковое направление вектора.
Это также можно рассматривать в других терминах:
Импульс = масса x скорость. Изменение количества движения тела пропорционально импульсу, приложенному к телу, и происходит вдоль прямой линии, на которую воздействует этот импульс. Импульс нельзя изменить, если на него не воздействует внешняя сила; его можно только сохранить.
Ускорение пропорционально действующим на него неуравновешенным силам и обратно пропорционально массе объекта (a = F/m)
У Кена Гриффи-младшего был один плавный 2-й закон движения
Как F=ma применяется в биомеханике
Почти каждое статическое и динамическое движение имеет силу.
Мышцы — это ткани, которые сокращаются и создают силу на рычагах тела (соединительная ткань, кости). Для любого человеческого движения можно использовать F=ma для создания упрощенного расчета силы. Это уравнение можно использовать даже со статическими позициями. Рассмотрим статическое положение головы вперед. Гравитация и масса головы создают передненижнюю силу. Чтобы противодействовать этой силе и не допустить, чтобы ваша шея сломалась за столом, вы должны постоянно сокращать мышцы, поднимающие лопатку, верхнюю часть трапециевидной и заднюю шейную мышцу, чтобы противодействовать этой силе. Рассчитав ускорение свободного падения и массу головы, можно приступить к расчету мышечных сил, необходимых для предотвращения движения.
Масса головы и гравитация вместе создают направленную вниз силу
На каждое действие есть равная и противоположная реакция. Этот закон описывает, как силы всегда действуют парами, а это означает, что каждый раз, когда объекты контактируют друг с другом, они проявляют силу.
Важным соображением здесь является концепция, согласно которой гравитация ВСЕГДА касается каждого объекта.
Том Круз демонстрирует уверенное владение 3-м законом Ньютона в классическом фильме «Цвет денег»
Как действие-реакция применяется в биомеханике
Прикладывание этого веса к лодыжке на ногу пациента создаст увеличение силы массы и тяги вниз под действием силы тяжести, реакция заключается в том, что противоположная мышца должна будет создать силу, чтобы преодолеть это масса. Другой пример этого закона связан с силами реакции грунта. При беге по мягкому грунту сила удара будет меньше, чем при беге по твердому бетону.
Силы реакции земли во время ходьбы
Три закона движения Ньютона являются основой для понимания движения и коррелятивных силовых систем. Каждый закон можно применить к биомеханике по-своему.
- Инерция = Объект с постоянной скоростью имеет тенденцию оставаться в этом состоянии движения, если к нему не приложена неуравновешенная сила
- F=MA = Суммарная сила, приложенная к телу (массе), создает пропорциональное ускорение
- Действие-Реакция = На каждое действие есть равная и противоположная реакция
Темы
Сила
Законы Ньютона
Рычаги
Крутящий момент
Гравитация
Давление
Биомеханические отношения
Dig Deeper
http://www.