Mida ma füüsikas seisan. Newton - mis see on? Mille jaoks on Newton mõõtühik? Mis on njuuton: mõõtühik või füüsikaline suurus

Füüsika kui teadus, mis uurib meie universumi seaduspärasusi, kasutab standardseid uurimismeetodeid ja kindlat mõõtühikute süsteemi. Tavapärane on tähistada N (newton). Mis on jõud, kuidas seda leida ja mõõta? Uurime seda küsimust üksikasjalikumalt.

Isaac Newton on 17. sajandi silmapaistev inglise teadlane, kes andis hindamatu panuse täppismatemaatikateaduste arengusse. Ta on klassikalise füüsika esiisa. Tal õnnestus kirjeldada isegi tohutuid seadusi taevakehad, ja väikesed liivaterad, mida tuul kannab. Üks tema peamisi avastusi on universaalse gravitatsiooni seadus ja kolm mehaanika põhiseadust, mis kirjeldavad kehade vastasmõju looduses. Hiljem suutsid teised teadlased tuletada hõõrde-, puhke- ja libisemisseadused ainult tänu Isaac Newtoni teaduslikele avastustele.

Natuke teooriat

Teadlase auks nimetati füüsikaline suurus. Newton on jõu ühik. Jõu määratlust saab kirjeldada järgmiselt: "jõud on kehadevahelise vastasmõju kvantitatiivne mõõt või suurus, mis iseloomustab kehade intensiivsuse või pinge astet."

Jõu suurust mõõdetakse mingil põhjusel njuutonites. Just need teadlased lõid kolm kõigutamatut "jõu"seadust, mis on endiselt aktuaalsed. Uurime neid näidete varal.

Esimene seadus

Küsimuste täielikuks mõistmiseks: "Mis on njuuton?", "Mille jaoks mõõtühik?" ja "Mis on selle füüsiline tähendus?", tasub hoolikalt uurida kolme peamist

Esimene ütleb, et kui keha ei mõjuta teised kehad, siis ta on puhkeasendis. Ja kui keha oli liikumises, jätkab see oma ühtlast liikumist sirgjooneliselt, kui sellega ei tegeleta.

Kujutage ette, et teatud kindla massiga raamat asub tasasel lauapinnal. Olles määranud kõik sellele mõjuvad jõud, leiame, et see on gravitatsioonijõud, mis on suunatud vertikaalselt allapoole ja (antud tabeli puhul) vertikaalselt ülespoole. Kuna mõlemad jõud tasakaalustavad teineteise tegevust, on resultantjõu suurus null. Newtoni esimese seaduse järgi on see põhjus, miks raamat puhkab.

Teine seadus

See kirjeldab seost kehale mõjuva jõu ja sellele rakendatava jõu mõjul saadava kiirenduse vahel. Selle seaduse sõnastamisel kasutas Isaac Newton esimesena massi konstantset väärtust keha inertsi ja inertsi avaldumise mõõdupuuna. Inerts on kehade võime või omadus säilitada oma algne asend, st seista vastu välismõjudele.

Teist seadust kirjeldatakse sageli järgmise valemiga: F = a*m; kus F on kõigi kehale rakendatavate jõudude resultant, a on keha poolt vastuvõetav kiirendus ja m on keha mass. Jõudu väljendatakse lõpuks ühikutes kg*m/s2. Seda väljendit tähistatakse tavaliselt njuutonites.

Mis on Newton füüsikas, mis on kiirenduse definitsioon ja kuidas see on seotud jõuga? Nendele küsimustele annab vastuse mehaanika teise seaduse valem. Tuleb mõista, et see seadus kehtib ainult nende kehade puhul, mis liiguvad valguse kiirusest palju väiksema kiirusega. Valguse kiirusele lähedasel kiirusel toimivad veidi teistsugused seadused, mida kohandab relatiivsusteooria spetsiaalne füüsikaosa.

Newtoni kolmas seadus

See on võib-olla kõige arusaadavam ja lihtsam seadus, mis kirjeldab kahe keha vastastikmõju. Ta ütleb, et kõik jõud tekivad paarikaupa ehk kui üks keha mõjub teisele teatud jõuga, siis teine ​​keha omakorda mõjub ka esimesele jõuga, mille suurus on võrdne.

Seaduse sõnastus on teadlaste poolt järgmine: "... kahe keha vastastikmõjud on üksteisega võrdsed, kuid samal ajal on need suunatud vastassuunas."

Mõelgem välja, mis on Newton. Füüsikas on kombeks kõike käsitleda konkreetsete nähtuste põhjal, mistõttu toome mehaanikaseadusi kirjeldavaid näiteid mitu.

1. Veelinnud, nagu pardid, kalad või konnad, liiguvad vees või läbi vee täpselt sellega suheldes. Newtoni kolmas seadus ütleb, et kui üks keha mõjutab teist, tekib alati reaktsioon, mis on esimesega võrdne, kuid on suunatud vastupidises suunas. Selle põhjal võime järeldada, et pardide liikumine toimub tänu sellele, et nad lükkavad käppadega vett tagasi ja nad ise ujuvad vee reageerimistegevuse tõttu edasi.
2. Oravaratas - särav eeskuju Newtoni kolmanda seaduse tõend. Kõik teavad ilmselt, mis on oravaratas. See on kaunis lihtne disain, mis meenutab nii ratast kui trummi. See on paigaldatud puuridesse, et lemmikloomad, nagu oravad või rotid, saaksid ringi joosta. Kahe keha, ratta ja looma koosmõju viib selleni, et mõlemad kehad liiguvad. Veelgi enam, kui orav jookseb kiiresti, pöörleb ratas suurel kiirusel ja kui see aeglustub, hakkab ratas aeglasemalt. See tõestab veel kord, et tegevus ja reaktsioon on alati üksteisega võrdsed, kuigi need on suunatud vastassuunas.
3. Kõik, mis meie planeedil liigub, liigub ainult tänu Maa “reageerimistegevusele”. See võib tunduda kummaline, kuid tegelikult pingutame kõndides ainult maapinna või mõne muu pinna surumiseks. Ja me liigume edasi, sest maa lükkab meid tagasi.

Mis on njuuton: mõõtühik või füüsikaline suurus?

"Newtoni" määratlust saab kirjeldada järgmiselt: "see on jõu mõõtühik." Mis on selle füüsiline tähendus? Niisiis, Newtoni teise seaduse alusel on see tuletatud suurus, mis on defineeritud kui jõud, mis on võimeline muutma 1 kg kaaluva keha kiirust 1 m/s võrra vaid 1 sekundiga. Selgub, et Newton on st tal on oma suund. Kui rakendame objektile jõudu, näiteks lükkame ust, määrame samaaegselt liikumissuuna, mis vastavalt teisele seadusele on sama, mis jõu suund.

Kui järgite valemit, selgub, et 1 njuuton = 1 kg*m/s2. Mehaanika erinevate ülesannete lahendamisel on sageli vaja njuutoneid teisendada muudeks suurusteks. Mugavuse huvides on teatud väärtuste leidmisel soovitatav meeles pidada põhiidentiteete, mis ühendavad njuutoneid teiste ühikutega:

• 1 N = 10 5 dyne (dyne on mõõtühik GHS-süsteemis);
• 1 N = 0,1 kgf (kilogramm-jõud on MKGSS-süsteemis jõuühik);
• 1 N = 10 -3 seina (mõõtühik MTS-süsteemis, 1 sein võrdub jõuga, mis annab kiirenduse 1 m/s 2 igale 1 tonni kaaluvale kehale).

Gravitatsiooni seadus

Üks kõige enam olulised avastused teadlane, kes pööras idee meie planeedist tagurpidi, on Newtoni gravitatsiooniseadus (mis on gravitatsioon, loe allpool). Muidugi üritati enne teda lahti harutada Maa gravitatsiooni saladust. Näiteks väitis ta esimesena, et mitte ainult Maal pole külgetõmbejõudu, vaid ka kehad ise on võimelised Maad ligi tõmbama.

Kuid ainult Newton suutis matemaatiliselt tõestada seost gravitatsioonijõu ja planeetide liikumise seaduse vahel. Pärast paljusid katseid mõistis teadlane, et tegelikult ei tõmba mitte ainult Maa objekte enda poole, vaid ka kõik kehad on üksteise külge magnetiseeritud. Ta tuletas gravitatsiooniseaduse, mis ütleb, et mis tahes kehad, sealhulgas taevakehad, tõmbuvad külge jõuga, mis võrdub G (gravitatsioonikonstant) ja mõlema keha masside m 1 * m 2 korrutisega, mis on jagatud R 2-ga ( kehadevahelise kauguse ruut).

Kõik Newtoni tuletatud seadused ja valemid võimaldasid luua tervikliku matemaatilise mudeli, mida kasutatakse siiani teadusuuringutes mitte ainult Maa pinnal, vaid ka kaugel väljaspool meie planeedi piire.

Ühiku teisendamine

Ülesannete lahendamisel tuleks meeles pidada standardseid, mida kasutatakse ka "Newtoni" mõõtühikute jaoks. Näiteks kosmoseobjektide probleemide korral, kus kehade massid on suured, on sageli vaja lihtsustada suured väärtused väiksemateks. Kui lahendus annab 5000 N, siis on mugavam kirjutada vastus kujul 5 kN (kiloNewton). Selliseid ühikuid on kahte tüüpi: kordsed ja alamkordsed. Siin on enimkasutatud: 10 2 N = 1 hektonewton (gN); 103 N = 1 kilonjuuton (kN); 106 N = 1 meganewton (MN) ja 10-2 N = 1 sentinjuuton (cN); 10-3 N = 1 millinjuuton (mN); 10-9 N = 1 nanonjuuton (nN).

Matemaatikas kasutatakse kogu maailmas sümboleid teksti lihtsustamiseks ja lühendamiseks. Allpool on loetelu enamlevinud matemaatilistest tähistustest, vastavad käsud TeX-is, selgitused ja kasutusnäited. Lisaks märgitud... ... Wikipedia

Loetelu konkreetsetest matemaatikas kasutatavatest sümbolitest on näha artiklis Matemaatiliste sümbolite tabel Matemaatiline tähistus ("matemaatika keel") on keeruline graafiline tähistussüsteem, mida kasutatakse abstraktse ... ... Vikipeedia esitamiseks.

Inimtsivilisatsiooni poolt kasutatavate märgisüsteemide (tähistussüsteemid jne) loetelu, välja arvatud kirjasüsteemid, mille kohta on eraldi loend. Sisu 1 Nimekirja kandmise kriteeriumid 2 Matemaatika ... Wikipedia

Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Sünniaeg: 8& ... Wikipedia

Dirac, Paul Adrien Maurice Paul Adrien Maurice Dirac Sünniaeg: 8. august 1902(... Wikipedia

Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Meson (tähendused). Meson (teisest kreeka keelest μέσος keskmine) tugeva interaktsiooni boson. Standardmudelis on mesonid liitosakesed (mitte elementaarosakesed), mis koosnevad isegi... ... Wikipedia

Tuumafüüsika ... Wikipedia

Alternatiivseid gravitatsiooniteooriaid nimetatakse tavaliselt gravitatsiooniteooriateks, mis eksisteerivad alternatiivina üldisele relatiivsusteooriale (GTR) või muudavad seda oluliselt (kvantitatiivselt või põhimõtteliselt). Alternatiivsete gravitatsiooniteooriate poole... ... Wikipedia

Alternatiivseid gravitatsiooniteooriaid nimetatakse tavaliselt gravitatsiooniteooriateks, mis eksisteerivad alternatiivina üldisele relatiivsusteooriale või muudavad seda oluliselt (kvantitatiivselt või põhimõtteliselt). Alternatiivsed gravitatsiooniteooriad on sageli... ... Wikipedia

Newton (sümbol: N, N) SI jõuühik. 1 njuuton on võrdne jõuga, mis annab 1 kg kaaluvale kehale jõu suunas kiirenduse 1 m/s². Seega 1 N = 1 kg m/s². Üksus on nime saanud inglise füüsiku Isaac... ... Wikipedia järgi

Siemens (sümbol: Cm, S) elektrijuhtivuse mõõtühik SI süsteemis, oomi pöördväärtus. Enne II maailmasõda (NSV Liidus kuni 1960. aastateni) nimetati siemens elektritakistuse mõõtühikut, mis vastab takistusele ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Tesla. Tesla (vene tähis: T; rahvusvaheline tähis: T) magnetvälja induktsiooni mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI), mis on arvuliselt võrdne sellise ... ... Wikipedia

Siivert (sümbol: Sv, Sv) ioniseeriva kiirguse efektiiv- ja ekvivalentdooside mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI), kasutusel alates 1979. aastast. 1 siivert on kilogrammi neeldunud energiahulk... .. Vikipeedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Becquerel. Becquerel (sümbol: Bq, Bq) on radioaktiivse allika aktiivsuse mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Üks bekerell on defineeritud kui allika aktiivsus, ... ... Vikipeedias

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Siemens. Siemens (vene tähis: Sm; rahvusvaheline tähis: S) elektrijuhtivuse mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI), oomi pöördväärtus. Teiste kaudu... ...Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Pascal (tähendused). Pascal (sümbol: Pa, rahvusvaheline: Pa) rõhu (mehaanilise pinge) ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Pascal on võrdne rõhuga... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Gray. Hall (sümbol: Gr, Gy) on ioniseeriva kiirguse neeldunud doosi mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Imendunud doos võrdub ühe halliga, kui tulemuseks on... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Weber. Weber (sümbol: Wb, Wb) magnetvoo mõõtühik SI süsteemis. Definitsiooni järgi põhjustab suletud ahela kaudu toimuv magnetvoo muutumine kiirusega üks weber sekundis... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Henry. Henry (vene tähis: Gn; rahvusvaheline: H) induktiivsuse mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Ahela induktiivsus on üks henry, kui vool muutub kiirusega... ... Wikipedia

Pole saladus, et igas teaduses on koguste jaoks spetsiaalsed märgid. Füüsika tähemärgid tõestavad, et see teadus pole erand suuruste tuvastamisel spetsiaalsete sümbolite abil. Põhilisi koguseid ja ka nende tuletisi on päris palju, millest igaühel on oma sümbol. Niisiis käsitletakse selles artiklis üksikasjalikult tähemärke füüsikas.

Füüsika ja füüsikalised põhisuurused

Tänu Aristotelesele hakati kasutama sõna füüsika, kuna just tema kasutas esimest korda seda terminit, mida sel ajal peeti mõiste filosoofia sünonüümiks. See on tingitud uurimisobjekti - Universumi seaduste, täpsemalt - selle toimimise ühisusest. Nagu teada, in XVI-XVII sajandil Toimus esimene teadusrevolutsioon ja just tänu sellele tõsteti füüsika eraldiseisva teadusena esile.

Mihhail Vassiljevitš Lomonosov viis sõna füüsika vene keelde, avaldades saksa keelest tõlgitud õpiku - esimese füüsikaõpiku Venemaal.

Niisiis on füüsika loodusteaduste haru, mis on pühendatud nii üldiste loodusseaduste kui ka mateeria, selle liikumise ja struktuuri uurimisele. Põhilisi füüsikalisi suurusi pole nii palju, kui esmapilgul võib tunduda – neid on ainult 7:

• pikkus,
• kaal,
• aeg,
• voolutugevus,
• temperatuur,
• aine kogus
• valguse jõud.

Muidugi on neil füüsikas oma tähetähised. Näiteks massi jaoks on valitud sümbol m ja temperatuuri jaoks T. Samuti on kõigil suurustel oma mõõtühik: valgustugevus on kandela (cd) ja aine koguse mõõtühik on mool.

Tuletatud füüsikalised suurused

Tuletuslikke füüsikalisi suurusi on palju rohkem kui põhilisi. Neid on 26 ja sageli omistatakse mõned neist peamistele.

Niisiis, pindala on pikkuse tuletis, maht on ka pikkuse tuletis, kiirus on aja, pikkuse ja kiirenduse tuletis, mis omakorda iseloomustab kiiruse muutumise kiirust. Momenti väljendatakse massi ja kiiruse kaudu, jõud on massi ja kiirenduse korrutis, mehaaniline töö sõltub jõust ja pikkusest, energia on võrdeline massiga. Võimsus, rõhk, tihedus, pinnatihedus, joontihedus, soojushulk, pinge, elektritakistus, magnetvoog, inertsimoment, impulsimoment, jõumoment – ​​need kõik sõltuvad massist. sagedus, nurkkiirus, nurkkiirendus on pöördvõrdelised ajaga ja elektrilaeng sõltub otseselt ajast. Nurk ja ruuminurk on pikkusest tuletatud suurused.

Mis täht tähistab pinget füüsikas? Pinge, mis on skalaarsuurus, on tähistatud tähega U. Kiiruse puhul on tähistus täht v, mehaanilise töö puhul - A ja energia puhul - E. Elektrilaeng on tavaliselt tähistatud tähega q ja magnetvoog - F.

SI: üldine teave

Rahvusvaheline süsteemühikud (SI) on füüsikaliste ühikute süsteem, mis põhineb rahvusvahelisel ühikute süsteemil, sealhulgas füüsikaliste suuruste nimetustel ja tähistustel. Selle võttis vastu kaalude ja mõõtude peakonverents. Just see süsteem reguleerib füüsikas tähtede tähistusi, samuti nende mõõtmeid ja mõõtühikuid. Määramiseks kasutatakse ladina tähestiku tähti ja mõnel juhul ka kreeka tähestikku. Nimetusena on võimalik kasutada ka erimärke.

Järeldus

Nii et igal juhul teadusdistsipliini Erinevate koguste jaoks on olemas spetsiaalsed tähised. Loomulikult pole füüsika erand. Tähesümboleid on päris palju: jõud, pindala, mass, kiirendus, pinge jne. Neil on oma sümbolid. On olemas spetsiaalne süsteem, mida nimetatakse rahvusvaheliseks mõõtühikute süsteemiks. Arvatakse, et põhiühikuid ei saa teistest matemaatiliselt tuletada. Tuletissuurused saadakse põhisuurustest korrutamisel ja jagamisel.