Нютон - какво е това? Нютон е единица от какво?

Физиката като наука, която изучава законите на нашата вселена, използва стандартната изследователска методология и определена система от измервателни единици. Силата на единица обикновено се обозначава с H (newton). Какво е властта, как да я открием и да я измерваме? Нека разгледаме този въпрос по-подробно.

Интересно от историята

Исак Нютон е изключителен английски учен от 17-ти век, който направи безценен принос за развитието на точните математически науки. Той е предшественик на класическата физика. Той успя да опише законите, които се подчиняват както на огромните небесни тела, така и на фини зърна, отнесени от вятъра. Едно от основните му открития е законът на универсалната гравитация и трите основни закони на механика, които описват взаимодействието на телата в природата. По-късно други учени успяха да извлекат законите на триене, почивка и приплъзване само благодарение на научните открития на Исак Нютон.

Малко теория

В чест на учения е наречен физическо количество. Нютон е единица сила. Дефиницията на самата сила може да се опише като: "сила е количествена мярка за взаимодействието между телата или стойност, която характеризира степента на интензивност или напрежение на телата".

Размерът на силата се измерва в Нютони по някаква причина. На тези учени бяха създадени три непоколебими закона за "правоприлагане", които все още са валидни днес. Нека да ги изучаваме с примери.

Първият закон

За да разберете напълно въпросите: "Какво е Нютон?", "Отделение за измерване на какво?" и "Какъв е физическият му смисъл?", заслужава да се проучат внимателно трите основни закони на механика.

Първият казва, че ако други органи нямат никакво влияние върху тялото, то ще бъде в състояние на почивка. И ако тялото е в движение, то в пълна липса на каквото и да било действие върху него, то ще продължи да се движи по една линия.

Представете си, че на една плоска повърхност на масата има определена книга с определена маса. Означавайки всички сили, действащи върху него, получаваме, че тя е силата на гравитацията, насочена вертикално надолу, и силата на реакцията на опората (в този случай на масата), насочена вертикално нагоре. Тъй като и двете сили си балансират действията, магнитудът на резултантната сила е нула. Според първия закон на Нютон, поради тази причина книгата почива.

Вторият закон

Той описва връзката между силата, действаща върху тялото, и ускорението, което получава, поради приложената сила. Исак Нютон, при формулирането на този закон, първо е използвал постоянната масова стойност като мярка за инерцията и инерцията на тялото. Инертността се отнася до способността или собствеността на телата да поддържат първоначалното си положение, т.е. да се противопоставят на външните влияния.

Вторият закон често се описва със следната формула: F = a * m- където F е резултатът от всички сили, приложени към тялото, a е ускорението, получено от тялото, а m е масата на тялото. Силата в крайна сметка се изразява в kg * m / s² . Този израз обикновено се означава в Нютони.

Какво е Нютон във физиката, каква е дефиницията за ускорение и как се отнася до сила? На тези въпроси се отговаря с формулата на втория закон за механика. Трябва да се разбере, че този закон работи само за онези тела, които се движат със скорости много по-малко от скоростта на светлината. При скорости, близки до скоростта на светлината, вече има няколко други закона, които са адаптирани от специална секция на физиката по теорията на относителността.

Третият закон на Нютон

Това е може би най-разбираемият и прост закон, който описва взаимодействието на две тела. Той казва, че всички сили възникват по двойки, т.е. ако едно тяло действа върху друга с определена сила, то второто тяло от своя страна също оказва влияние върху първия, с еднаква сила в абсолютна сила.

Самата формулировка на закона за учените изглежда така: "... взаимодействието на две тела една спрямо друга е еднакво една с друга, но те са насочени в противоположни посоки".

Да видим какво е Нютон. Във физиката е обичайно да обмисляме всичко по конкретни явления, затова даваме някои примери, описващи законите на механика.

1. Водните птици като патици, риби или жаби се движат във вода или във вода точно поради взаимодействието с тях. Третият закон на Нютон казва, че когато едно тяло действа върху друго, винаги има съпротива, което е равносилно на силата на първата, но насочена в обратната посока. Като се започне от това, може да се заключи, че движението на патиците се дължи на факта, че те бутат водата назад с краката си и самите те се движат напред, поради взаимното действие на водата.
2. Ветроходното колело е ярък пример за доказателство за третия закон на Нютон. Какво е катерица, със сигурност всеки знае. Това е доста проста конструкция, напомняща както колелото, така и барабана. Той е инсталиран в клетки, така че домашни като катерици или декоративни плъхове могат да тичат. Взаимодействието на две тела, колелото и животното води до факта, че и двете тела се движат. И когато протеинът се движи бързо, колелото се върти с висока скорост, а когато забавя хода си, колелото започва да се върти по-бавно. Това отново доказва, че действието и противодействието са винаги равни, въпреки че са насочени в противоположни посоки.
3. Всичко, което се движи на нашата планета се движи само поради "реакцията на действие" на Земята. Това може да изглежда странно, но всъщност, когато ходим, ние полагаме усилия само да избухваме земята или всяка друга повърхност. И ние се движим напред, защото земята ни бута в отговор.

Какво представлява Нютон: единица мярка или физическо количество?

Самата дефиниция на "Нютон" може да се опише по следния начин: "Това е единица сила". И какъв е физическият му смисъл? Така че, започвайки от втория закон на Нютон, това е производно количество, което се определя като сила, способна да промени скоростта на тялото с маса от 1 кг на 1 м / сек за 1 секунда. Оказва се, че Нютон е векторно количество, т.е. тя има свое собствено ръководство. Когато прилагаме сила върху обект, например бутане на врата, ние едновременно определяме посоката на движение, която според втория закон ще бъде същата като посоката на сила.

Ако следваме формулата, се оказва, че 1 Newton = 1 kg * m / s ² . Когато решаваме различни проблеми в механиката, често е необходимо да превръщаме Нютоните в други количества. За удобство при намирането на тези или други стойности се препоръчва да запомните основните идентичности, които свързват Newton с други единици:

• 1 Н = 10⁵ din (дина - измервателна единица в системата GHS);
• 1 Н = 0,1 kgf (килограмова сила - единица сила в системата ICGSS);
• 1 Н = 10 ^-3 стените (измервателната единица в системата MTS, 1 стена е равна на силата, която отчита ускорението при 1 m / s² всяко тяло с тегло 1 тон).

Законът за универсалното гравитация

Едно от най-важните открития на учения, което превърна идеята за нашата планета, е законът на гравитацията на Нютон (какво е гравитацията, прочетете по-долу). Разбира се, пред него имаше опити да се разкрие тайната на привличането на Земята. Например, Йоханес Кеплер че не само Земята има атрактивна сила, но и самите тела са в състояние да привлекат Земята.

Но само Нютон успя да докаже математически връзката между гравитационната сила и закон за движението на планетите. След много експерименти ученият осъзна, че всъщност не само Земята привлича обекти пред себе си, но всички тела се магнитизират един към друг. Той извлича закона на гравитацията, който гласи, че всяко тяло, включително небесните тела, е привлечено със сила, равна на произведението на G (гравитационната константа) и масите на двата тела m₁* m₂, разделен на R² (квадрата на разстоянието между телата).

Всички закони и формули, получени от Нютон, позволяват да се създаде неразделен математически модел, който все още се използва в проучвания не само на повърхността на Земята, но и далеч отвъд нашата планета.

Преобразуване на дялове

Когато решавате проблеми, помнете стандартните SI префикси, които се използват и за "Нютоновите" измервателни единици. Например, при проблеми с космическите обекти, където масите на телата са големи, често има нужда да се опростят големите стойности на по-малки. Ако решението е 5000 N, тогава отговорът е по-удобно да напишете във форма 5 kN (kiloNewton). Такива единици са два вида: множествени и лобовидни. Тук са най-използваните от тях: 10² Н = 1 хектарNewton (gH) - 10³ Н = 1 kiloNewton (kN) - 10⁶ Н = 1 megaNewton (MN) и 10^-2 Н = 1 centiNewton (cN) - 10^-3 Н = 1 milliNewton (mN) - 10^-9 Н = 1 nanoNewton (nH).