Co znaczy w fizyce. Newton - co to jest? Newton jest jednostką czego? Co to jest niuton: jednostka miary lub wielkość fizyczna

Fizyka jako nauka badająca prawa naszego Wszechświata, posługuje się standardową metodologią badawczą i pewnym systemem jednostek miar. zwyczajowo oznacza się N (niuton). Czym jest siła, jak ją znaleźć i zmierzyć? Przyjrzyjmy się temu zagadnieniu bardziej szczegółowo.

Isaac Newton to wybitny uczony angielski XVII wieku, który wniósł nieoceniony wkład w rozwój nauk matematycznych ścisłych. To on jest przodkiem fizyki klasycznej. Udało mu się opisać prawa rządzące nawet ogromnymi ciała niebieskie i drobne ziarenka piasku unoszone przez wiatr. Jednym z jego głównych odkryć jest prawo powszechnego ciążenia i trzy podstawowe prawa mechaniki opisujące oddziaływanie ciał w przyrodzie. Później inni naukowcy byli w stanie wyprowadzić prawa tarcia, spoczynku i poślizgu tylko dzięki odkryciom naukowym Izaaka Newtona.

Trochę teorii

Na cześć naukowca nazwano wielkość fizyczną. Newton jest jednostką miary siły. Sama definicja siły może być opisana w następujący sposób: „siła jest ilościową miarą interakcji między ciałami lub wielkością charakteryzującą stopień intensywności lub napięcia ciał”.

Nie bez powodu siła jest mierzona w Newtonach. To ten naukowiec stworzył trzy niezachwiane prawa „mocy”, które są aktualne do dziś. Przestudiujmy je na przykładach.

Pierwsze prawo

Aby w pełni zrozumieć pytania: „Co to jest niuton?”, „Jednostka miary czego?” i „Jakie jest jego fizyczne znaczenie?”, warto dokładnie przestudiować trzy główne

Pierwsza mówi, że jeśli inne ciała nie wywierają żadnego wpływu na ciało, to będzie ono w spoczynku. A jeśli ciało było w ruchu, to przy braku jakiegokolwiek działania na nie, będzie kontynuowało swój jednolity ruch po linii prostej.

Wyobraź sobie, że pewna książka o określonej masie leży na płaskiej powierzchni stołu. Oznaczając wszystkie działające na nią siły, otrzymujemy, że jest to siła grawitacji skierowana pionowo w dół i (w tym przypadku stół) skierowana pionowo w górę. Ponieważ obie siły równoważą swoje działania, wielkość siły wypadkowej wynosi zero. Zgodnie z pierwszym prawem Newtona jest to powód, dla którego książka jest w spoczynku.

Drugie prawo

Opisuje zależność między siłą działającą na ciało a przyspieszeniem, jakie otrzymuje ono w wyniku przyłożonej siły. Izaak Newton formułując to prawo jako pierwszy użył stałej wartości masy jako miary przejawów bezwładności i bezwładności ciała. Bezwładność to zdolność lub właściwość ciał do utrzymania ich pierwotnej pozycji, to znaczy przeciwstawiania się wpływom zewnętrznym.

Drugie prawo jest często opisywane następującym wzorem: F = a*m; gdzie F jest wypadkową wszystkich sił przyłożonych do ciała, a jest przyspieszeniem otrzymanym przez ciało, a m jest masą ciała. Siła jest ostatecznie wyrażona w kg * m / s 2. To wyrażenie jest zwykle oznaczane w niutonach.

Czym jest niuton w fizyce, jaka jest definicja przyspieszenia i jaki ma związek z siłą? Na te pytania odpowiada formuła drugiego prawa mechaniki. Należy rozumieć, że to prawo działa tylko dla tych ciał, które poruszają się z prędkością znacznie mniejszą niż prędkość światła. Przy prędkościach bliskich prędkości światła działają nieco inne prawa, zaadaptowane przez specjalny dział fizyki o teorii względności.

Trzecie prawo Newtona

Jest to chyba najbardziej zrozumiałe i proste prawo opisujące oddziaływanie dwóch ciał. Mówi, że wszystkie siły powstają parami, to znaczy, jeśli jedno ciało działa na drugie z pewną siłą, to drugie ciało z kolei działa również na pierwsze z równą siłą.

Samo sformułowanie tego prawa przez naukowców jest następujące: „... oddziaływania dwóch ciał na siebie są sobie równe, ale jednocześnie są skierowane w przeciwnych kierunkach”.

Zobaczmy, co to jest niuton. W fizyce zwyczajowo rozważa się wszystko na podstawie określonych zjawisk, dlatego podamy kilka przykładów opisujących prawa mechaniki.

1. Zwierzęta wodne, takie jak kaczki, ryby czy żaby, poruszają się w wodzie lub w wodzie właśnie poprzez interakcję z nią. Trzecie prawo Newtona mówi, że gdy jedno ciało oddziałuje na drugie, zawsze powstaje przeciwdziałanie, które jest równoważne sile pierwszemu, ale skierowane w przeciwnym kierunku. Na tej podstawie możemy stwierdzić, że ruch kaczek wynika z faktu, że odpychają wodę łapami, a one same płyną do przodu z powodu reakcji wody.
2. koło wiewiórki - pierwszorzędny przykład dowód trzeciego prawa Newtona. Każdy chyba wie, czym jest koło wiewiórcze. To jest ładne prosty projekt, przypominający zarówno koło, jak i bęben. Montuje się go w klatkach, aby mogły biegać zwierzaki takie jak wiewiórki czy ozdobne szczury. Interakcja dwóch ciał, koła i zwierzęcia, powoduje ruch obu tych ciał. Co więcej, gdy wiewiórka biegnie szybko, koło kręci się z dużą prędkością, a gdy zwalnia, koło zaczyna się kręcić wolniej. To po raz kolejny dowodzi, że działanie i przeciwdziałanie są zawsze sobie równe, chociaż skierowane są w przeciwne strony.
3. Wszystko, co porusza się na naszej planecie, porusza się tylko dzięki „akcji odpowiedzi” Ziemi. Może się to wydawać dziwne, ale tak naprawdę podczas chodzenia staramy się jedynie odpychać ziemię lub inną powierzchnię. I idziemy do przodu, bo ziemia w odpowiedzi nas popycha.

Co to jest niuton: jednostka miary czy wielkość fizyczna?

Sama definicja „niutona” może być opisana w następujący sposób: „jest to jednostka miary siły”. Ale jakie jest jego fizyczne znaczenie? Tak więc, w oparciu o drugie prawo Newtona, jest to wielkość pochodna, którą definiuje się jako siłę zdolną do zmiany prędkości ciała o masie 1 kg o 1 m / s w ciągu zaledwie 1 sekundy. Okazuje się, że Newton jest, czyli ma swój własny kierunek. Kiedy przykładamy siłę do przedmiotu, na przykład pchając drzwi, jednocześnie ustalamy kierunek ruchu, który zgodnie z drugim prawem będzie taki sam jak kierunek działania siły.

Jeśli zastosujesz się do wzoru, okaże się, że 1 Newton \u003d 1 kg * m / s 2. Podczas rozwiązywania różnych problemów w mechanice bardzo często konieczne jest przeliczanie niutonów na inne wielkości. Dla wygody przy znajdowaniu pewnych wartości zaleca się zapamiętanie podstawowych tożsamości, które łączą niutony z innymi jednostkami:

• 1 N \u003d 10 5 dyna (dyna to jednostka miary w systemie CGS);
• 1 N \u003d 0,1 kgf (kilogram-siła - jednostka siły w systemie MKGSS);
• 1 N \u003d 10 -3 ściany (jednostka miary w systemie MTS, 1 ściana jest równa sile, która nadaje przyspieszenie 1 m / s 2 dowolnemu ciału o masie 1 tony).

Prawo grawitacji

Jeden z najbardziej ważne odkrycia naukowiec, który zmienił ideę naszej planety, to prawo grawitacji Newtona (czym jest grawitacja, przeczytaj poniżej). Oczywiście przed nim były próby rozwikłania tajemnicy ziemskiej grawitacji. Na przykład jako pierwszy zasugerował, że nie tylko Ziemia ma siłę przyciągania, ale także same ciała są w stanie przyciągać Ziemię.

Jednak tylko Newtonowi udało się matematycznie udowodnić związek między siłą grawitacji a prawem ruchu planet. Po wielu eksperymentach naukowiec zdał sobie sprawę, że w rzeczywistości nie tylko Ziemia przyciąga do siebie obiekty, ale wszystkie ciała przyciągają się do siebie. Wydedukował prawo grawitacji, które mówi, że dowolne ciała, w tym ciała niebieskie, przyciągane są z siłą równą iloczynowi G (stała grawitacji) i mas obu ciał m 1 * m 2, podzielonych przez R 2 (tzw. kwadrat odległości między ciałami).

Wszystkie prawa i wzory wyprowadzone przez Newtona pozwoliły stworzyć integralny model matematyczny, który do dziś jest wykorzystywany w badaniach nie tylko na powierzchni Ziemi, ale także daleko poza naszą planetą.

Konwersja jednostek

Rozwiązując zadania należy pamiętać o standardowych, stosowanych między innymi dla „newtonowskich” jednostek miary. Na przykład w problemach dotyczących obiektów kosmicznych, gdzie masy ciał są duże, bardzo często konieczne jest uproszczenie dużych wartości do mniejszych. Jeśli okaże się, że rozwiązaniem jest 5000 N, wygodniej będzie zapisać odpowiedź w postaci 5 kN (kiloNewton). Takie jednostki są dwojakiego rodzaju: wielokrotności i podwielokrotności. Oto najczęściej używane z nich: 10 2 N \u003d 1 hektoNewton (gN); 10 3 N \u003d 1 kiloNewton (kN); 10 6 N = 1 meganiuton (MN) i 10 -2 N = 1 centyniuton (cN); 10-3 N = 1 miliNewton (mN); 10 -9 N = 1 nanoniuton (nN).

Symbole są powszechnie używane w matematyce w celu uproszczenia i skrócenia tekstu. Poniżej znajduje się lista najpowszechniejszych zapisów matematycznych, odpowiadające im polecenia w TeX-u, wyjaśnienia i przykłady użycia. Oprócz wskazanych ... ... Wikipedia

Listę konkretnych symboli używanych w matematyce można zobaczyć w artykule Tabela symboli matematycznych Notacja matematyczna („język matematyki”) to złożony system notacji graficznej służący do prezentacji abstraktów ... ... Wikipedia

Lista systemów znakowych (systemów notacji itp.) używanych przez cywilizację ludzką, z wyjątkiem pism, dla których istnieje osobna lista. Spis treści 1 Kryteria umieszczenia na liście 2 Matematyka ... Wikipedia

Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Data urodzenia: 8& ... Wikipedia

Dirac, Paul Adrien Maurice Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Data urodzenia: 8 sierpnia 1902 (... Wikipedia

Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz ... Wikipedia

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Meson (znaczenia). Mezon (z gr. μέσος średnia) bozon oddziaływań silnych. W Modelu Standardowym mezony są cząstkami złożonymi (nie elementarnymi) składającymi się z parzystej……Wikipedii

Fizyka jądrowa ... Wikipedia

Zwyczajowo nazywa się alternatywnymi teoriami grawitacji teoriami grawitacji, które istnieją jako alternatywy dla ogólnej teorii względności (GR) lub zasadniczo (ilościowo lub fundamentalnie) ją modyfikując. Do alternatywnych teorii grawitacji ... ... Wikipedia

Zwyczajowo nazywa się alternatywne teorie grawitacji teoriami grawitacji, które istnieją jako alternatywy dla ogólnej teorii względności lub zasadniczo (ilościowo lub fundamentalnie) ją modyfikując. Do alternatywnych teorii grawitacji często ... ... Wikipedia

Newton (symbol: N, N) to jednostka siły w układzie SI. 1 niuton jest równy sile nadającej ciału o masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s² w kierunku działania siły. Zatem 1 N \u003d 1 kg m / s². Jednostka nosi imię angielskiego fizyka Izaaka ... ... Wikipedii

Siemens (symbol: Cm, S) Jednostka miary przewodności elektrycznej w układzie SI, odwrotność oma. Przed II wojną światową (w ZSRR do lat 60. XX wieku) Siemens był jednostką oporu elektrycznego odpowiadającą rezystancji ... Wikipedia

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Tesla. Tesla (oznaczenie rosyjskie: Tl; oznaczenie międzynarodowe: T) to jednostka miary indukcji pola magnetycznego w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI), liczbowo równa indukcji takiej ... ... Wikipedia

Siwert (symbol: Sv, Sv) to jednostka miary skutecznych i równoważnych dawek promieniowania jonizującego w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI), stosowana od 1979 roku. 1 siwert to ilość energii pochłoniętej przez kilogram. ... Wikipedii

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Becquerel. Becquerel (symbol: Bq, Bq) jest miarą aktywności źródła promieniotwórczego w Międzynarodowym Układzie Jednostek Miar (SI). Jeden bekerel jest definiowany jako aktywność źródła w ... ... Wikipedii

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Siemens. Siemens (oznaczenie rosyjskie: Sm; oznaczenie międzynarodowe: S) to jednostka miary przewodności elektrycznej w międzynarodowym układzie jednostek (SI), odwrotność oma. Za pośrednictwem innych ... ... Wikipedii

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Pascal (znaczenia). Paskal (symbol: Pa, międzynarodowy: Pa) jest jednostką ciśnienia (naprężenia mechanicznego) w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI). Pascal jest równy ciśnieniu ... ... Wikipedia

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Gray. Szary (symbol: Gy, Gy) to jednostka miary dawki pochłoniętej promieniowania jonizującego w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI). Pochłonięta dawka jest równa jednemu szaremu, jeśli w rezultacie ... ... Wikipedia

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Weber. Weber (symbol: Wb, Wb) to jednostka miary strumienia magnetycznego w układzie SI. Z definicji zmiana strumienia magnetycznego w zamkniętej pętli z szybkością jednego Webera na sekundę indukuje ... ... Wikipedia

Ten termin ma inne znaczenie, patrz Henry. Henry (oznaczenie rosyjskie: Гн; międzynarodowe: H) to jednostka miary indukcyjności w międzynarodowym układzie jednostek (SI). Obwód ma indukcyjność jednego henra, jeśli prąd zmienia się z szybkością ... ... Wikipedii

Nie jest tajemnicą, że w każdej nauce istnieją specjalne oznaczenia ilości. Oznaczenia literowe w fizyce dowodzą, że ta nauka nie jest wyjątkiem pod względem identyfikowania wielkości za pomocą specjalnych symboli. Istnieje wiele podstawowych wielkości, a także ich pochodnych, z których każda ma swój własny symbol. Tak więc oznaczenia literowe w fizyce zostały szczegółowo omówione w tym artykule.

Fizyka i podstawowe wielkości fizyczne

Dzięki Arystotelesowi zaczęto używać słowa fizyka, ponieważ to on jako pierwszy użył tego terminu, który w tamtym czasie był uważany za synonim terminu filozofia. Wynika to z ogólności przedmiotu badań - praw Wszechświata, a dokładniej jego funkcjonowania. Jak wiadomo, w XVI-XVII wieku nastąpiła pierwsza rewolucja naukowa, to dzięki niej fizyka została wyróżniona jako niezależna nauka.

Michaił Wasiljewicz Łomonosow wprowadził słowo fizyka do języka rosyjskiego poprzez publikację przetłumaczonego z niemieckiego podręcznika - pierwszego podręcznika fizyki w Rosji.

Tak więc fizyka jest gałęzią nauk przyrodniczych poświęconą badaniu ogólnych praw natury, a także materii, jej ruchu i struktury. Nie ma tak wielu podstawowych wielkości fizycznych, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka - jest ich tylko 7:

• długość,
• waga,
• czas,
• aktualny,
• temperatura,
• ilość substancji
• moc światła.

Oczywiście mają swoje własne oznaczenia literowe w fizyce. Na przykład dla masy wybrano symbol m, a dla temperatury T. Ponadto wszystkie wielkości mają własną jednostkę miary: natężenie światła to kandela (cd), a jednostką miary ilości substancji jest mol .

Pochodne wielkości fizyczne

Pochodnych wielkości fizycznych jest znacznie więcej niż głównych. Jest ich 26, a często część z nich przypisywana jest głównym.

Tak więc pole jest pochodną długości, objętość jest również pochodną długości, prędkość jest pochodną czasu, długości, a przyspieszenie z kolei charakteryzuje szybkość zmiany prędkości. Impuls wyraża się w kategoriach masy i prędkości, siła jest iloczynem masy i przyspieszenia, praca mechaniczna zależy od siły i długości, a energia jest proporcjonalna do masy. Moc, ciśnienie, gęstość, gęstość powierzchniowa, gęstość liniowa, ilość ciepła, napięcie, opór elektryczny, strumień magnetyczny, moment bezwładności, moment pędu, moment siły - wszystko zależy od masy. Częstotliwość, prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe jest odwrotnie proporcjonalne do czasu, a ładunek elektryczny jest bezpośrednio zależny od czasu. Kąt i kąt bryłowy są wielkościami wyprowadzanymi z długości.

Jaki jest symbol stresu w fizyce? Napięcie, które jest wielkością skalarną, oznacza się literą U. Dla prędkości oznaczenie ma postać litery v, dla pracy mechanicznej - A, a dla energii - E. Ładunek elektryczny jest zwykle oznaczany literą q , a strumień magnetyczny to F.

SI: informacje ogólne

System międzynarodowy jednostki (SI) to system jednostek fizycznych oparty na Międzynarodowym Układzie Jednostek, w tym nazwach i oznaczeniach jednostek fizycznych. Został przyjęty przez Konferencję Generalną ds. Wag i Miar. To właśnie ten system reguluje oznaczenia literowe w fizyce, a także ich wymiary i jednostki miary. Do oznaczenia używane są litery alfabetu łacińskiego, w niektórych przypadkach - greckie. Możliwe jest również użycie znaków specjalnych jako oznaczenia.

Wniosek

Więc w każdym dyscyplina naukowa Istnieją specjalne oznaczenia dla różnych rodzajów wielkości. Oczywiście fizyka nie jest wyjątkiem. Istnieje wiele oznaczeń literowych: siła, powierzchnia, masa, przyspieszenie, napięcie itp. Mają swoje własne oznaczenia. Istnieje specjalny system zwany Międzynarodowym Układem Jednostek. Uważa się, że podstawowych jednostek nie można matematycznie wyprowadzić z innych. Wielkości pochodne uzyskuje się mnożąc i dzieląc od podstawowych.