ኒውተን - ምንድን ነው? ኒውተን የየትኛው ክፍል ነው?

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ፊዚክስ እንደ ሳይንስ የአጽናፈ ዓለማችንን ህጎች የሚያጠና፣ ደረጃውን የጠበቀ የምርምር ዘዴ እና የተወሰነ የመለኪያ አሃዶችን ይጠቀማል። የኃይል አሃድ በተለምዶ N (ኒውተን) ተብሎ ይጠራል። ጥንካሬ ምንድን ነው, እንዴት ማግኘት እና መለካት እንደሚቻል? ይህንን ጉዳይ በበለጠ ዝርዝር እንመርምረው።

ከታሪክ የሚያስደስት

ኢሳክ ኒውተን የ17ኛው ክፍለ ዘመን ድንቅ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት ሲሆን ለትክክለኛው የሂሳብ ሳይንስ እድገት ትልቅ አስተዋፅዖ አድርጓል። የክላሲካል ፊዚክስ ቅድመ አያት የሆነው እሱ ነው። በነፋስ የተወሰዱ ግዙፍ የሰማይ አካላትን እና ትናንሽ የአሸዋ ቅንጣቶችን የሚቆጣጠሩትን ህጎች መግለፅ ችሏል። ከዋና ዋና ግኝቶቹ አንዱ የአለም አቀፍ የስበት ህግ እና የተፈጥሮ አካላትን መስተጋብር የሚገልጹ ሦስቱ መሰረታዊ የመካኒኮች ህጎች ናቸው። በኋላ፣ ሌሎች ሳይንቲስቶች የግጭት፣ እረፍት እና ተንሸራታች ህጎችን ማውጣት የቻሉት ለአይዛክ ኒውተን ሳይንሳዊ ግኝቶች ብቻ ነው።

ትንሽ ቲዎሪ

አንድ አካላዊ መጠን በአንድ ሳይንቲስት ስም ተሰይሟል። ኒውተን የሃይል አሃድ ነው። የሃይል ፍቺው ራሱ እንደሚከተለው ሊገለፅ ይችላል፡- “ሀይል ማለት በአካላት መካከል ያለውን መስተጋብር በቁጥር ወይም በቁጥር፣የአካላትን የክብደት ወይም የውጥረት መጠን የሚለይ።"

ኃይል በኒውተን የሚለካው በምክንያት ነው። እስከ ዛሬ ድረስ ጠቃሚ የሆኑትን ሶስት የማይናወጡ "የኃይል" ህጎችን የፈጠረው እኚህ ሳይንቲስት ናቸው። በምሳሌዎች እንማርባቸው።

የመጀመሪያ ህግ

ጥያቄዎቹን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት፡- "ኒውተን ምንድን ነው?"፣ "የምን የመለኪያ አሃድ?" እና "አካላዊ ትርጉሙ ምንድን ነው?"፣ ሶስት መሰረታዊ የመካኒኮችን ህጎች በጥንቃቄ ማጥናት ተገቢ ነው።

የመጀመሪያው ሰው አካል በሌሎች አካላት ካልተነካ እረፍት ይሆናል ይላል። እና አካሉ በእንቅስቃሴ ላይ ከነበረ፣ ምንም አይነት እርምጃ በሌለበት ጊዜ፣ ወጥ የሆነ እንቅስቃሴውን በቀጥታ መስመር ይቀጥላል።

አንድ የተወሰነ መጽሐፍ ያለው ጠፍጣፋ የጠረጴዛ ወለል ላይ ይተኛል እንበል። በእሱ ላይ የሚንቀሳቀሱትን ሁሉንም ኃይሎች በመጥቀስ, ይህ የስበት ኃይል ነው, እሱም በአቀባዊ ወደ ታች ይመራል, እና የድጋፍ ምላሽ ኃይል (በዚህ ጉዳይ ላይ, ጠረጴዛው), በአቀባዊ ወደ ላይ ይመራል. ሁለቱም ሃይሎች እርስበርስ የሚያደርጉትን ተግባር ስለሚዛመዱ የውጤቱ ሃይል መጠን ዜሮ ነው። በኒውተን የመጀመሪያ ህግ መሰረት መፅሃፉ ያረፈበት ምክንያት ይህ ነው።

ሁለተኛ ህግ

በአካል ላይ በሚሰራው ሃይል እና በተግባራዊ ሃይል ምክንያት በሚደርሰው ፍጥነት መካከል ያለውን ግንኙነት ይገልጻል። አይዛክ ኒውተን ይህንን ህግ ሲቀርፅ የጅምላ ቋሚ ዋጋን እንደ አካል የንቃተ ህሊና እና የመረበሽ ስሜት መገለጫ መለኪያ አድርጎ የተጠቀመው የመጀመሪያው ነው። ኢነርጂ ብለው ይጠሩታል።አካላት የመጀመሪያ ቦታቸውን የመጠበቅ ችሎታ ወይም ንብረት ማለትም የውጭ ተጽእኖዎችን የመቋቋም ችሎታ።

ሁለተኛው ህግ ብዙውን ጊዜ በሚከተለው ቀመር ይገለጻል፡ F=am; ኤፍ በሰውነት ላይ የሚተገበሩ የሁሉም ኃይሎች ውጤት ነው ፣ a በሰውነት የተቀበለው ማጣደፍ እና m የሰውነት ክብደት ነው። ጉልበት በመጨረሻ በኪግሜ/ሰ² ይገለጻል። ይህ አገላለጽ ብዙውን ጊዜ በኒውተን ውስጥ ይገለጻል።

በፊዚክስ ኒውተን ምንድን ነው፣የፍጥነት ትርጉሙ ምንድን ነው እና ከኃይል ጋር እንዴት ይዛመዳል? እነዚህ ጥያቄዎች በሁለተኛው የሜካኒክስ ህግ ቀመር ነው የተመለሱት። ይህ ህግ የሚሠራው ከብርሃን ፍጥነት ባነሰ ፍጥነት ለሚንቀሳቀሱ አካላት ብቻ እንደሆነ መረዳት ያስፈልጋል። ለብርሃን ፍጥነት ቅርብ በሆነ ፍጥነት፣ ስለ አንጻራዊነት ንድፈ ሃሳብ በልዩ የፊዚክስ ክፍል ተስተካክለው ትንሽ ለየት ያሉ ህጎች ይሰራሉ።

የኒውተን ሶስተኛ ህግ

ይህ ምናልባት የሁለት አካላትን መስተጋብር የሚገልጽ በጣም ለመረዳት የሚቻል እና ቀላል ህግ ነው። ሁሉም ሀይሎች በጥንድ ይነሳሉ ማለትም አንዱ አካል በሌላው ላይ በተወሰነ ሃይል የሚሰራ ከሆነ ሁለተኛው አካል ደግሞ በበኩሉ የመጀመርያውን በእኩል ሃይል ይሰራል ይላል።

የሕጉ አገላለጽ ሳይንቲስቶች እንደሚከተለው ነው፡- "… የሁለት አካላት መስተጋብር እርስ በርሳቸው እኩል ናቸው፣ ግን በተቃራኒ አቅጣጫ ይመራሉ"

አዲስተን ምን እንደሆነ እንወቅ። በፊዚክስ ውስጥ, ሁሉንም ነገር በተወሰኑ ክስተቶች ላይ ግምት ውስጥ ማስገባት የተለመደ ነው, ስለዚህየመካኒኮችን ህጎች የሚገልጹ አንዳንድ ምሳሌዎች እዚህ አሉ።

1. የውሃ ወፎች ልክ እንደ ዳክዬ፣ አሳ ወይም እንቁራሪቶች በትክክል ከውሃ ጋር በመገናኘት ይንቀሳቀሳሉ። የኒውተን ሦስተኛው ህግ እንደሚለው አንድ አካል በሌላው ላይ ሲሰራ, ሁሌም ተቃውሞ ይነሳል, ይህም ከመጀመሪያው ጥንካሬ ጋር እኩል ነው, ግን በተቃራኒው አቅጣጫ ነው. ከዚህ በመነሳት የዳክዬዎች እንቅስቃሴ የሚፈጠረው ውሃውን በመዳፋቸው ወደ ኋላ በመገፋታቸው እና በውሃው ምላሽ እራሳቸው ወደ ፊት ስለሚዋኙ ነው ብለን መደምደም እንችላለን።
2. የሽኩቻው መንኮራኩር የኒውተንን ሶስተኛ ህግ የማረጋገጥ ዋና ምሳሌ ነው። ሁሉም ሰው ምናልባት የሽሪል ጎማ ምን እንደሆነ ያውቃል. ይህ ቀላል ንድፍ ነው, ሁለቱንም ጎማ እና ከበሮ የሚያስታውስ. እንደ ስኩዊር ወይም ጌጣጌጥ አይጥ ያሉ የቤት እንስሳት እንዲሮጡ በጓሮዎች ውስጥ ተጭኗል። የሁለት አካላት መስተጋብር መንኮራኩሩ እና እንስሳው ሁለቱም እነዚህ አካላት እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል። ከዚህም በላይ ሽኮኮው በፍጥነት ሲሮጥ, ከዚያም መንኮራኩሩ በከፍተኛ ፍጥነት ይሽከረከራል, እና ሲቀንስ, መንኮራኩሩ በዝግታ መሽከርከር ይጀምራል. ይህ በድጋሜ የሚያረጋግጠው እርምጃ እና መቃወም ሁል ጊዜ እርስበርስ እኩል መሆናቸውን ነው፣ ምንም እንኳን በተቃራኒ አቅጣጫዎች ቢመሩም።
3. በፕላኔታችን ላይ የሚንቀሳቀስ ማንኛውም ነገር የሚንቀሳቀሰው በመሬት "የምላሽ እርምጃ" ምክንያት ብቻ ነው። እንግዳ ሊመስል ይችላል፣ ግን በእውነቱ፣ በእግር ስንራመድ፣ መሬቱን ወይም ሌላ ማንኛውንም ነገር ለመግፋት ጥረት እያደረግን ነው። እናም ወደ ፊት እየሄድን ነው፣ ምክንያቱም ምድር በምላሹ እየገፋችን ነው።

አዲስተን ምንድን ነው፡ የመለኪያ አሃድ ወይምአካላዊ ብዛት?

የ"newton" ፍቺው በሚከተለው መልኩ ሊገለፅ ይችላል፡ "የኃይል አሃድ ነው"። ግን አካላዊ ትርጉሙ ምንድን ነው? ስለዚህ በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት ይህ የመነሻ መጠን ነው, እሱም በ 1 ሰከንድ ውስጥ 1 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው የሰውነት ፍጥነት በ 1 ሜ / ሰ ውስጥ ለመለወጥ የሚያስችል ኃይል ተብሎ ይገለጻል. ኒውተን የቬክተር ብዛት ነው ፣ ማለትም ፣ የራሱ አቅጣጫ አለው። በአንድ ነገር ላይ ሃይልን ስንጠቀም ለምሳሌ በርን በመግፋት የእንቅስቃሴ አቅጣጫን በተመሳሳይ ጊዜ እናስቀምጣለን ይህም በሁለተኛው ህግ መሰረት ከኃይሉ አቅጣጫ ጋር ተመሳሳይ ይሆናል.

ቀመሩን ከተከተሉ፣ 1 ኒውተን=1 ኪሎሜ/ሰ ² ይሆናል። በሜካኒክስ ውስጥ የተለያዩ ችግሮችን በሚፈታበት ጊዜ, ኒውተንን ወደ ሌሎች መጠኖች መለወጥ በጣም አስፈላጊ ነው. ለመመቻቸት የተወሰኑ እሴቶችን ሲፈልጉ ኒውተንን ከሌሎች ክፍሎች ጋር የሚያገናኙትን መሰረታዊ ማንነቶች ለማስታወስ ይመከራል፡

• 1 H=10⁵ dyne (ዳይና በCGS ስርዓት ውስጥ የመለኪያ አሃድ ነው)፤
• 1 N=0.1 kgf (ኪሎግራም-ሀይል በICSS ስርዓት ውስጥ የሃይል አሃድ ነው)፤
• 1 H=10 ^-3 ስተን 1 ቶን የሚመዝነው ማንኛውም አካል።

የሁለንተናዊ የስበት ህግ

የፕላኔታችንን ሀሳብ ከቀየሩት የሳይንስ ሊቃውንት ግኝቶች ውስጥ አንዱ የኒውተን የስበት ህግ ነው (ስበት ምን ማለት ነው፣ ከታች ያንብቡ)። እርግጥ ነው፣ ከእሱ በፊት የመሳብን ምስጢር ለመፍታት ሙከራዎች ነበሩ።ምድር። ለምሳሌ፣ ምድር ማራኪ ሃይል እንዳላት ብቻ ሳይሆን አካሎቻቸውም ጭምር ምድርን መሳብ እንደሚችሉ ዮሐንስ ኬፕለር የመጀመሪያው ሰው ነበር።

ነገር ግን፣ በስበት ኃይል እና በፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህግ መካከል ያለውን ግንኙነት በሂሳብ ማረጋገጥ የቻለው ኒውተን ብቻ ነው። ከበርካታ ሙከራዎች በኋላ ሳይንቲስቱ እንደተገነዘበው በእውነቱ ምድር ብቻ ሳይሆን ዕቃዎችን ወደ ራሷ መሳብ ብቻ ሳይሆን ሁሉም አካላት እርስ በርስ ይሳባሉ. የሰማይ አካላትን ጨምሮ ማንኛውም አካላት ከጂ (የስበት ቋሚ) እና ከሁለቱም አካላት ብዛት ጋር እኩል በሆነ ኃይል እንደሚሳቡ የሚገልጽ የስበት ህግን አወጣ። m ₂ በ R₂ (በአካላት መካከል ያለው የርቀቱ ካሬ) ተከፍሏል።

በኒውተን የተገኙት ሁሉም ህጎች እና ቀመሮች ወሳኝ የሆነ የሂሳብ ሞዴል ለመፍጠር አስችለዋል፣ይህም አሁንም በምርምር ላይ የምድር ገጽ ላይ ብቻ ሳይሆን ከፕላኔታችንም እጅግ የላቀ ነው።

የዩኒት ልወጣ

ችግሮችን በሚፈቱበት ጊዜ፣ ለ"ኒውቶኒያን" የመለኪያ አሃዶችም ጥቅም ላይ ስለሚውሉ መደበኛ SI ቅድመ ቅጥያዎችን ማስታወስ አለብዎት። ለምሳሌ ፣የሰውነት ብዛት ትልቅ በሆነበት የጠፈር ቁሶች ላይ ባሉ ችግሮች ውስጥ ትልቅ እሴቶችን ወደ ትናንሽ ማቃለል በጣም አስፈላጊ ነው። መፍትሄው 5000 N ሆኖ ከተገኘ, መልሱን በ 5 kN (ኪሎ ኒውተን) መልክ ለመጻፍ የበለጠ አመቺ ይሆናል. እንደነዚህ ያሉት ክፍሎች ሁለት ዓይነት ናቸው-ብዜት እና ንዑስ-ብዙ. በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉት እነኚሁና፡ 10² N=1 hectoNewton (hN); 10³ H=1ኪሎ ኒውተን (kN); 10⁶ N=1 ሜጋ ኒውተን (ኤምኤን) እና 10^-2 N=1 ሳንቲም ኒውተን (cN); 10^-3 N=1 ሚሊኒውተን (ኤምኤን); 10^-9 N=1 nanoNewton (nN)።