منظور من در فیزیک چیست نیوتن - چیست؟ نیوتن واحد اندازه گیری برای چیست؟ نیوتن چیست: واحد اندازه گیری یا کمیت فیزیکی

فیزیک به عنوان علمی که قوانین جهان ما را مطالعه می کند از روش های تحقیق استاندارد و سیستم خاصی از واحدهای اندازه گیری استفاده می کند. مرسوم است که N (نیوتن) را نشان می دهند. نیرو چیست، چگونه آن را پیدا و اندازه گیری کنیم؟ بیایید این موضوع را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

اسحاق نیوتن دانشمند برجسته انگلیسی قرن هفدهم است که سهم ارزشمندی در توسعه علوم دقیق ریاضی داشته است. او پدر فیزیک کلاسیک است. او موفق شد قوانینی را توصیف کند که حتی بسیار زیاد است اجرام آسمانیو دانه های ریز شن را باد می برد. یکی از اکتشافات اصلی او قانون گرانش جهانی و سه قانون اساسی مکانیک است که تعامل اجسام در طبیعت را توصیف می کند. بعدها، دانشمندان دیگر تنها به لطف اکتشافات علمی اسحاق نیوتن توانستند قوانین اصطکاک، استراحت و لغزش را استخراج کنند.

کمی تئوری

یک کمیت فیزیکی به افتخار این دانشمند نامگذاری شد. نیوتن یک واحد نیرو است. خود تعریف نیرو را می توان اینگونه توصیف کرد: "نیرو یک اندازه گیری کمی از تعامل بین اجسام یا کمیتی است که درجه شدت یا کشش اجسام را مشخص می کند."

مقدار نیرو به دلیلی بر حسب نیوتن اندازه گیری می شود. این دانشمندان بودند که سه قانون تزلزل ناپذیر "قدرت" را ایجاد کردند که هنوز هم مرتبط است. بیایید با مثال آنها را مطالعه کنیم.

قانون اول

برای درک کامل سوالات: "نیوتن چیست؟"، "یک واحد اندازه گیری برای چه؟" و "معنای فیزیکی آن چیست؟"، ارزش مطالعه دقیق سه مورد اصلی را دارد

اولی می گوید اگر بدن تحت تأثیر اجسام دیگر قرار نگیرد، در حالت استراحت است. و اگر جسم در حال حرکت بود، در صورت نبود کامل عمل بر روی آن، حرکت یکنواخت خود را به صورت مستقیم ادامه می دهد.

تصور کنید که یک کتاب خاص با جرم مشخصی روی یک سطح میز صاف قرار دارد. با تعیین تمام نیروهای وارد بر آن، متوجه می شویم که این نیروی گرانش است که به صورت عمودی به سمت پایین و (در این مورد جدول) به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود. از آنجایی که هر دو نیرو اعمال یکدیگر را متعادل می کنند، مقدار نیروی حاصل صفر است. بر اساس قانون اول نیوتن، این دلیلی است که کتاب در حال استراحت است.

قانون دوم

رابطه بین نیروی وارد بر جسم و شتابی که در اثر نیروی اعمالی دریافت می کند را توصیف می کند. هنگام فرموله کردن این قانون، اسحاق نیوتن اولین کسی بود که از مقدار ثابت جرم به عنوان معیار تجلی اینرسی و اینرسی یک جسم استفاده کرد. اینرسی توانایی یا خاصیت اجسام برای حفظ موقعیت اصلی خود، یعنی مقاومت در برابر تأثیرات خارجی است.

قانون دوم اغلب با فرمول زیر توصیف می شود: F = a*m; که در آن F حاصل تمام نیروهای وارد شده به جسم است، a شتاب دریافتی بدن و m جرم جسم است. نیرو در نهایت بر حسب kg*m/s2 بیان می شود. این عبارت معمولاً با نیوتن نشان داده می شود.

نیوتن در فیزیک چیست، شتاب چه تعریفی دارد و چه ارتباطی با نیرو دارد؟ این سوالات با فرمول قانون دوم مکانیک پاسخ داده می شود. باید درک کرد که این قانون فقط برای آن دسته از اجسامی کار می کند که با سرعت بسیار کمتر از سرعت نور حرکت می کنند. در سرعت‌های نزدیک به سرعت نور، قوانین کمی متفاوت عمل می‌کنند که توسط بخش خاصی از فیزیک در مورد نظریه نسبیت اقتباس شده است.

قانون سوم نیوتن

این شاید قابل درک ترین و ساده ترین قانونی باشد که تعامل دو جسم را توصیف می کند. او می گوید که همه نیروها به صورت جفت به وجود می آیند، یعنی اگر جسمی با نیروی معینی بر جسم دیگر تأثیر بگذارد، جسم دوم نیز به نوبه خود بر جسم اول با نیرویی برابر با قدر تأثیر می گذارد.

خود فرمول قانون توسط دانشمندان چنین است: "... فعل و انفعالات دو جسم بر روی یکدیگر با یکدیگر برابر است، اما در عین حال آنها در جهت مخالف هستند."

بیایید بفهمیم نیوتن چیست. در فیزیک، مرسوم است که همه چیز را بر اساس پدیده های خاص در نظر بگیریم، بنابراین چندین مثال برای توصیف قوانین مکانیک خواهیم آورد.

پرندگان آبزی مانند اردک، ماهی یا قورباغه دقیقاً با تعامل با آب در داخل یا از طریق آن حرکت می کنند. قانون سوم نیوتن بیان می‌کند که وقتی جسمی بر جسم دیگر عمل می‌کند، همیشه واکنشی به وجود می‌آید که از نظر قدرت برابر با اولی است، اما در جهت مخالف هدایت می‌شود. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که حرکت اردک ها به این دلیل اتفاق می افتد که آنها با پنجه های خود آب را به عقب می راند و خودشان به دلیل واکنش آب به جلو شنا می کنند.
چرخ سنجاب - نمونه درخشاناثبات قانون سوم نیوتن احتمالاً همه می دانند چرخ سنجاب چیست. زیباست طراحی ساده، هم شبیه چرخ و هم طبل است. در قفس نصب می شود تا حیوانات خانگی مانند سنجاب یا موش بتوانند در اطراف بدوند. اثر متقابل دو جسم، چرخ و حیوان، منجر به این می شود که هر دوی این بدن حرکت می کنند. علاوه بر این، هنگامی که سنجاب سریع می دود، چرخ با سرعت بالایی می چرخد و زمانی که سرعت آن کاهش می یابد، چرخ شروع به چرخش کندتر می کند. این یک بار دیگر ثابت می کند که عمل و عکس العمل همیشه با یکدیگر برابر هستند، اگرچه در جهت مخالف هستند.
هر چیزی که در سیاره ما حرکت می کند فقط به دلیل "عمل واکنشی" زمین حرکت می کند. این ممکن است عجیب به نظر برسد، اما در واقع، زمانی که ما راه می رویم، فقط تلاش می کنیم تا زمین یا هر سطح دیگری را فشار دهیم. و ما به جلو می رویم زیرا زمین ما را به عقب می راند.

نیوتن چیست: یک واحد اندازه گیری یا یک کمیت فیزیکی؟

خود تعریف "نیوتن" را می توان به شرح زیر توصیف کرد: "این واحد اندازه گیری نیرو است." معنای فیزیکی آن چیست؟ بنابراین، بر اساس قانون دوم نیوتن، این یک کمیت مشتق شده است، که به عنوان نیرویی تعریف می شود که می تواند سرعت جسمی با وزن 1 کیلوگرم را در 1 متر بر ثانیه تنها در 1 ثانیه تغییر دهد. معلوم می شود که نیوتن است یعنی جهت خودش را دارد. وقتی به جسمی نیرو وارد می کنیم، مثلاً در را هل می دهیم، به طور همزمان جهت حرکت را تعیین می کنیم که طبق قانون دوم، همان جهت حرکت نیرو خواهد بود.

اگر از فرمول پیروی کنید، معلوم می شود که 1 نیوتن = 1 کیلوگرم * متر بر ثانیه. هنگام حل مسائل مختلف در مکانیک، اغلب لازم است که نیوتن ها به مقادیر دیگر تبدیل شوند. برای راحتی، هنگام یافتن مقادیر خاص، توصیه می شود هویت های اساسی را که نیوتن ها را با واحدهای دیگر متصل می کند، به خاطر بسپارید:

1 N = 10 5 dyne (dyne یک واحد اندازه گیری در سیستم GHS است).
1 N = 0.1 kgf (کیلوگرم نیرو یک واحد نیرو در سیستم MKGSS است).
1 N = 10 -3 دیوار (واحد اندازه گیری در سیستم MTS، 1 دیوار برابر با نیرویی است که به هر جسمی با وزن 1 تن شتاب 1 متر بر ثانیه 2 وارد می کند).

قانون جاذبه

یکی از مهمترین اکتشافات مهمدانشمندی که ایده سیاره ما را وارونه کرد، قانون گرانش نیوتن است (در زیر بخوانید گرانش چیست). البته قبل از او تلاش هایی برای کشف راز گرانش زمین صورت گرفت. به عنوان مثال، او اولین کسی بود که پیشنهاد کرد نه تنها زمین نیروی جاذبه دارد، بلکه خود اجسام نیز قادر به جذب زمین هستند.

با این حال، تنها نیوتن موفق شد رابطه بین نیروی گرانش و قانون حرکت سیاره را از نظر ریاضی اثبات کند. پس از آزمایش های فراوان، دانشمند متوجه شد که در واقع، نه تنها زمین اجسام را به سمت خود جذب می کند، بلکه تمام اجسام به یکدیگر مغناطیسی می شوند. او قانون گرانش را استخراج کرد که می گوید هر اجرامی از جمله اجرام آسمانی با نیرویی برابر با حاصلضرب G (ثابت گرانشی) و جرم هر دو جسم m 1 * m 2 تقسیم بر R 2 جذب می شوند. مربع فاصله بین اجسام).

تمام قوانین و فرمول های مشتق شده توسط نیوتن امکان ایجاد یک مدل ریاضی کل نگر را فراهم می کند که هنوز در تحقیقات نه تنها در سطح زمین، بلکه بسیار فراتر از مرزهای سیاره ما نیز استفاده می شود.

تبدیل واحد

هنگام حل مسائل، باید موارد استانداردی را که برای واحدهای اندازه گیری "نیوتنی" نیز استفاده می شود، به خاطر بسپارید. به عنوان مثال، در مسائل مربوط به اجسام فضایی، جایی که جرم اجسام بزرگ است، اغلب لازم است مقادیر بزرگ را به مقادیر کوچکتر ساده کنیم. اگر محلول 5000 نیوتن تولید کند، نوشتن پاسخ به شکل 5 کیلو نیوتن (کیلو نیوتن) راحت تر خواهد بود. دو نوع از این واحدها وجود دارد: چندگانه و فرعی. در اینجا پرکاربردترین آنها آمده است: 10 2 N = 1 هکتونی نیوتن (gN). 10 3 N = 1 کیلو نیوتن (kN)؛ 10 6 N = 1 مگا نیوتن (MN) و 10 -2 N = 1 سانتی نیوتن (cN)؛ 10 -3 N = 1 میلی نیوتن (mN)؛ 10 -9 N = 1 نانو نیوتن (nN).

در ریاضیات، نمادها در سراسر جهان برای ساده کردن و کوتاه کردن متن استفاده می‌شوند. در زیر لیستی از رایج ترین نمادهای ریاضی، دستورات متناظر در TeX، توضیحات و نمونه هایی از استفاده آمده است. علاوه بر موارد ذکر شده... ... ویکی پدیا

فهرستی از نمادهای خاص مورد استفاده در ریاضیات را می توان در مقاله جدول نمادهای ریاضی مشاهده کرد. نماد ریاضی ("زبان ریاضیات") یک سیستم گرافیکی پیچیده از نشانه گذاری است که برای ارائه خلاصه ... ... ویکی پدیا

فهرستی از سیستم های نشانه ای (سیستم های نشانه گذاری و غیره) مورد استفاده تمدن بشری، به استثنای سیستم های نوشتاری که فهرست جداگانه ای برای آنها وجود دارد. مطالب 1 معیار درج در لیست 2 ریاضیات ... ویکی پدیا

پل آدرین موریس دیراک پل آدرین موریس دیراک تاریخ تولد: 8& ... ویکی پدیا

دیراک، پل آدرین موریس پل آدرین موریس دیراک تاریخ تولد: 8 اوت 1902 (... ویکی پدیا

گوتفرید ویلهلم لایب نیتس گوتفرید ویلهلم لایب نیتس ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به مزون (معانی) مراجعه کنید. مزون (از یونانی دیگر μέσος میانی) بوزون برهمکنش قوی. در مدل استاندارد، مزون ها ذرات مرکب (نه ابتدایی) هستند که حتی از... ... ویکی پدیا

فیزیک هسته ای ... ویکی پدیا

نظریه های جایگزین گرانش معمولاً نظریه های گرانش نامیده می شوند که به عنوان جایگزینی برای نظریه نسبیت عام (GTR) وجود دارند یا به طور قابل توجهی (کمی یا اساسی) آن را اصلاح می کنند. به سوی نظریه های جایگزین گرانش... ... ویکی پدیا

نظریه های جایگزین گرانش معمولاً به نظریه های گرانش گفته می شود که به عنوان جایگزینی برای نظریه نسبیت عام وجود دارند یا به طور قابل توجهی (کمی یا اساسی) آن را اصلاح می کنند. نظریه های جایگزین گرانش اغلب... ... ویکی پدیا

نیوتن (نماد: N, N) واحد نیرو SI. 1 نیوتن برابر با نیرویی است که به جسمی به وزن 1 کیلوگرم در جهت نیرو، شتابی معادل 1 متر بر ثانیه وارد می کند. بنابراین، 1 N = 1 کیلوگرم متر بر ثانیه. این واحد به نام فیزیکدان انگلیسی ایزاک... ... ویکی پدیا نامگذاری شده است

زیمنس (نماد: Cm, S) واحد اندازه گیری هدایت الکتریکی در سیستم SI، متقابل اهم. قبل از جنگ جهانی دوم (در اتحاد جماهیر شوروی تا دهه 1960)، زیمنس نامی بود که به واحد مقاومت الکتریکی مربوط به مقاومت ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به تسلا مراجعه کنید. تسلا (نام روسی: T؛ نام بین‌المللی: T) یک واحد اندازه‌گیری القای میدان مغناطیسی در سیستم بین‌المللی واحدها (SI)، از نظر عددی برابر با القای چنین ... ... ویکی‌پدیا

سیورت (نماد: Sv, Sv) واحد اندازه گیری دوزهای موثر و معادل پرتوهای یونیزان در سیستم بین المللی واحدها (SI) که از سال 1979 استفاده می شود. 1 سیورت مقدار انرژی جذب شده توسط یک کیلوگرم است... .. . ویکیپدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به بکرل مراجعه کنید. بکرل (نماد: Bq, Bq) واحد اندازه گیری فعالیت یک منبع رادیواکتیو در سیستم بین المللی واحدها (SI) است. یک بکرل به عنوان فعالیت منبع تعریف می شود، در ... ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، زیمنس را ببینید. زیمنس (نام روسی: Sm؛ نام بین المللی: S) یک واحد اندازه گیری هدایت الکتریکی در سیستم بین المللی واحدها (SI)، متقابل اهم. از طریق دیگران... ...ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به پاسکال (معانی) مراجعه کنید. پاسکال (نماد: Pa، بین المللی: Pa) یک واحد فشار (تنش مکانیکی) در سیستم بین المللی واحدها (SI). پاسکال برابر است با فشار... ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به گری مراجعه کنید. خاکستری (نماد: Gr, Gy) یک واحد اندازه گیری دز جذب شده تابش یونیزان در سیستم بین المللی واحدها (SI) است. دوز جذب شده برابر با یک خاکستری است اگر نتیجه... ... ویکی پدیا باشد

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به وبر مراجعه کنید. وبر (نماد: Wb, Wb) واحد اندازه گیری شار مغناطیسی در سیستم SI. طبق تعریف، تغییر در شار مغناطیسی از طریق یک حلقه بسته با سرعت یک وبر در ثانیه باعث... ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به هانری مراجعه کنید. هانری (نام روسی: Gn؛ بین المللی: H) واحد اندازه گیری اندوکتانس در سیستم بین المللی واحدها (SI). یک مدار دارای اندوکتانس یک هنری است اگر جریان با نرخی تغییر کند... ... ویکی پدیا

بر کسی پوشیده نیست که نمادهای خاصی برای کمیت ها در هر علمی وجود دارد. نامگذاری حروف در فیزیک ثابت می کند که این علم از نظر شناسایی کمیت ها با استفاده از نمادهای خاص مستثنی نیست. مقادیر اساسی و همچنین مشتقات آنها بسیار زیاد است که هر کدام نماد خاص خود را دارند. بنابراین، تعیین حروف در فیزیک در این مقاله به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است.

فیزیک و کمیت های فیزیکی اساسی

به لطف ارسطو، کلمه فیزیک شروع به استفاده کرد، زیرا او اولین بار از این اصطلاح استفاده کرد که در آن زمان مترادف با اصطلاح فلسفه در نظر گرفته می شد. این به دلیل مشترک بودن موضوع مطالعه - قوانین جهان، به طور خاص - نحوه عملکرد آن است. همانطور که مشخص است، در قرن XVI-XVIIاولین انقلاب علمی رخ داد و به لطف آن بود که فیزیک به عنوان یک علم مستقل شناخته شد.

میخائیل واسیلیویچ لومونوسوف با انتشار کتاب درسی ترجمه شده از آلمانی - اولین کتاب درسی فیزیک در روسیه - کلمه فیزیک را وارد زبان روسی کرد.

بنابراین، فیزیک شاخه ای از علوم طبیعی است که به مطالعه قوانین کلی طبیعت و همچنین ماده، حرکت و ساختار آن اختصاص دارد. آنقدرها هم که در نگاه اول به نظر می رسد مقادیر فیزیکی اساسی وجود ندارد - تنها 7 مورد از آنها وجود دارد:

طول،
وزن،
زمان،
قدرت فعلی،
درجه حرارت،
مقدار ماده
قدرت نور

البته آنها در فیزیک حروف خود را دارند. به عنوان مثال، نماد انتخاب شده برای جرم m و برای دما - T است. همچنین، همه کمیت ها واحد اندازه گیری خود را دارند: شدت نور کاندلا (cd) و واحد اندازه گیری مقدار ماده مول است.

مقادیر فیزیکی مشتق شده

مقادیر فیزیکی مشتق بسیار بیشتری نسبت به مقادیر پایه وجود دارد. تعداد آنها 26 عدد است و غالباً برخی از آنها به اصلی ترین آنها نسبت داده می شود.

بنابراین، مساحت مشتق طول است، حجم نیز مشتق طول است، سرعت مشتق از زمان، طول است و شتاب نیز به نوبه خود میزان تغییر سرعت را مشخص می کند. تکانه از طریق جرم و سرعت بیان می شود، نیرو حاصل ضرب جرم و شتاب است، کار مکانیکی به نیرو و طول بستگی دارد، انرژی متناسب با جرم است. توان، فشار، چگالی، چگالی سطح، چگالی خطی، مقدار گرما، ولتاژ، مقاومت الکتریکی، شار مغناطیسی، ممان اینرسی، ممان ضربه، لحظه نیرو - همه آنها به جرم بستگی دارند. فرکانس، سرعت زاویهایشتاب زاویه ای با زمان نسبت معکوس دارد و بار الکتریکی مستقیماً به زمان وابسته است. زاویه و زاویه جامد مقادیری از طول به دست می آیند.

چه حرفی نشان دهنده ولتاژ در فیزیک است؟ ولتاژ، که یک مقدار اسکالر است، با حرف U نشان داده می شود. برای سرعت، علامت V، برای کارهای مکانیکی - A، و برای انرژی - E است. بار الکتریکی معمولا با حرف q و شار مغناطیسی نشان داده می شود. - اف.

SI: اطلاعات عمومی

سیستم بین المللیواحدها (SI) سیستمی از واحدهای فیزیکی است که بر اساس سیستم بین‌المللی واحدها شامل نام و نامگذاری کمیت‌های فیزیکی است. این توسط کنفرانس عمومی اوزان و معیارها به تصویب رسید. این سیستم است که تعیین حروف در فیزیک و همچنین ابعاد و واحدهای اندازه گیری آنها را تنظیم می کند. حروف الفبای لاتین برای تعیین و در برخی موارد - از الفبای یونانی استفاده می شود. همچنین امکان استفاده از کاراکترهای خاص به عنوان یک نام وجود دارد.

نتیجه

بنابراین، در هر رشته علمیعناوین خاصی برای انواع مختلفی از مقادیر وجود دارد. طبیعتاً فیزیک نیز از این قاعده مستثنی نیست. نمادهای حروف بسیار زیادی وجود دارد: نیرو، مساحت، جرم، شتاب، ولتاژ و غیره. آنها نمادهای خاص خود را دارند. یک سیستم خاص به نام سیستم بین المللی واحدها وجود دارد. اعتقاد بر این است که واحدهای پایه را نمی توان از نظر ریاضی از دیگران استخراج کرد. کمیت های مشتق از ضرب و تقسیم از مقادیر پایه به دست می آیند.