Evrenimizin yasalarını inceleyen bir bilim olarak fizik, standart bir araştırma metodolojisi ve belirli bir ölçü birimi sistemi kullanır. N'yi (newton) belirtmek gelenekseldir. Güç nedir, nasıl bulunur ve ölçülür? Bu konuyu daha detaylı inceleyelim.

Isaac Newton, kesin matematik bilimlerinin gelişimine paha biçilmez bir katkı yapan 17. yüzyılın seçkin bir İngiliz bilim adamıdır. Klasik fiziğin öncüsü odur. Hem büyük gök cisimlerini hem de rüzgar tarafından taşınan küçük kum tanelerini yöneten yasaları tanımlamayı başardı. Başlıca keşiflerinden biri, evrensel yerçekimi yasası ve cisimlerin doğadaki etkileşimini tanımlayan üç temel mekanik yasasıdır. Daha sonra diğer bilim adamları, Isaac Newton'un bilimsel keşifleri sayesinde sürtünme, dinlenme ve kayma yasalarını türetebildiler.

biraz teori

Fiziksel bir niceliğe bilim adamının adı verildi. Newton, kuvvet için bir ölçü birimidir. Kuvvetin tanımı şu şekilde tanımlanabilir: "kuvvet, cisimler arasındaki etkileşimin nicel bir ölçüsü veya cisimlerin yoğunluk veya gerilim derecesini karakterize eden bir niceliktir."

Kuvvet bir nedenle Newton cinsinden ölçülür. Bu günle ilgili üç sarsılmaz "güç" yasası yaratan bu bilim adamıydı. Bunları örneklerle inceleyelim.

birinci kanun

Soruların tam olarak anlaşılması için: "Newton nedir?", "Neyin ölçü birimi?" ve "Fiziksel anlamı nedir?", üç ana konuyu dikkatlice incelemeye değer.

Birincisi, eğer diğer cisimler beden üzerinde herhangi bir etki göstermezse, o zaman hareketsiz olacağını söyler. Ve eğer vücut hareket halindeyse, üzerinde herhangi bir etki olmadığında, düzgün hareketine düz bir çizgide devam edecektir.

Belirli bir kütleye sahip belirli bir kitabın düz bir masa yüzeyinde yattığını hayal edin. Üzerine etki eden tüm kuvvetleri ifade ederek, bunun dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilen ve (bu durumda, tablo) dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen yerçekimi kuvveti olduğunu anlıyoruz. Her iki kuvvet de birbirinin hareketlerini dengelediğinden, bileşke kuvvetin büyüklüğü sıfırdır. Newton'un birinci yasasına göre kitabın durgun olmasının nedeni budur.

ikinci yasa

Bir cisme etkiyen kuvvet ile uygulanan kuvvet nedeniyle aldığı ivme arasındaki ilişkiyi açıklar. Isaac Newton, bu yasayı formüle ederken, bir cismin atalet ve ataletinin tezahürünün bir ölçüsü olarak kütlenin sabit değerini kullanan ilk kişiydi. Atalet, cisimlerin orijinal konumlarını koruma, yani dış etkilere direnme yeteneği veya özelliğidir.

İkinci yasa genellikle aşağıdaki formülle tanımlanır: F = a*m; Burada F cisme uygulanan tüm kuvvetlerin bileşkesidir, a cismin aldığı ivme ve m cismin kütlesidir. Kuvvet sonuçta kg * m / s 2 olarak ifade edilir. Bu ifade genellikle Newton ile gösterilir.

Fizikte Newton nedir, ivmenin tanımı nedir ve kuvvetle ilişkisi nedir? Bu sorular, mekaniğin ikinci yasasının formülüyle yanıtlanır. Bu yasanın yalnızca ışık hızından çok daha düşük hızlarda hareket eden cisimler için geçerli olduğu anlaşılmalıdır. Işık hızına yakın hızlarda, görelilik teorisi hakkında özel bir fizik bölümü tarafından uyarlanan biraz farklı yasalar çalışır.

Newton'un üçüncü yasası

Bu belki de iki cismin etkileşimini tanımlayan en anlaşılır ve basit yasadır. Tüm kuvvetlerin çiftler halinde ortaya çıktığını, yani bir cisim diğerine belirli bir kuvvetle etki ederse, o zaman ikinci cismin de birincisine eşit bir kuvvetle etki ettiğini söylüyor.

Bilim adamları tarafından yasanın ifadesi şu şekildedir: "... iki cismin birbiri üzerindeki etkileşimleri birbirine eşittir, ancak aynı zamanda zıt yönlere yönlendirilirler."

Newton'un ne olduğunu görelim. Fizikte, her şeyi belirli fenomenler üzerinde düşünmek gelenekseldir, bu nedenle mekanik yasalarını tanımlayan birkaç örnek vereceğiz.

1. Ördekler, balıklar veya kurbağalar gibi suda yaşayan hayvanlar, tam olarak su ile etkileşime girerek suyun içinde veya içinde hareket eder. Newton'un üçüncü yasası, bir cisim diğerine etki ettiğinde, her zaman birincisine eşdeğer, ancak zıt yönde yönlendirilen bir karşı tepkinin ortaya çıktığını söyler. Buna dayanarak, ördeklerin hareketinin, suyu pençeleriyle geri itmelerinden kaynaklandığı ve suyun tepkisi nedeniyle kendilerinin ileri yüzdükleri sonucuna varabiliriz.
2. Sincap çarkı, Newton'un üçüncü yasasının kanıtının en önemli örneğidir. Herkes muhtemelen bir sincap tekerleğinin ne olduğunu bilir. Bu, hem tekerleği hem de tamburu andıran oldukça basit bir tasarımdır. Sincap veya dekoratif fare gibi evcil hayvanların etrafta dolaşabilmesi için kafeslere kurulur. İki cismin, tekerlek ve hayvanın etkileşimi, bu cismin her ikisinin de hareket etmesine neden olur. Üstelik sincap hızlı koştuğunda çark yüksek hızda dönüyor, yavaşladığında çark daha yavaş dönmeye başlıyor. Bu bir kez daha kanıtlıyor ki, eylem ve karşı eylem, zıt yönlere yönlendirilmelerine rağmen her zaman birbirine eşittir.
3. Gezegenimizde hareket eden her şey, yalnızca Dünya'nın "tepki eylemi" nedeniyle hareket eder. Garip gelebilir ama aslında yürürken sadece zemini veya başka bir yüzeyi itmek için çaba harcarız. Ve ilerliyoruz, çünkü dünya bizi tepki olarak itiyor.

Newton nedir: bir ölçü birimi mi yoksa fiziksel bir miktar mı?

"Newton" tanımının kendisi şu şekilde tanımlanabilir: "bir kuvvet ölçü birimidir." Ama fiziksel anlamı nedir? Yani, Newton'un ikinci yasasına dayanarak, bu, 1 kg kütleli bir cismin hızını sadece 1 saniyede 1 m / s değiştirebilen bir kuvvet olarak tanımlanan türev bir miktardır. Görünüşe göre Newton, kendi yönüne sahip. Bir cisme bir kuvvet uyguladığımızda, örneğin bir kapıyı iterken, aynı anda ikinci yasaya göre kuvvetin yönü ile aynı olacak olan hareket yönünü ayarlarız.

Formülü takip ederseniz, 1 Newton \u003d 1 kg * m / s 2 olduğu ortaya çıkıyor. Mekanikte çeşitli problemleri çözerken, Newton'u başka niceliklere dönüştürmek çok sık gereklidir. Kolaylık sağlamak için, belirli değerleri bulurken, Newton'u diğer birimlere bağlayan temel kimlikleri hatırlamanız önerilir:

• 1 N \u003d 10 5 dyne (dyne, CGS sisteminde bir ölçüm birimidir);
• 1 N \u003d 0.1 kgf (kilogram-kuvvet - MKGSS sisteminde bir kuvvet birimi);
• 1 N \u003d 10 -3 duvar (MTS sisteminde bir ölçü birimi, 1 duvar, 1 ton ağırlığındaki herhangi bir cisme 1 m / s 2 ivme kazandıran kuvvete eşittir).

Yerçekimi kanunu

Gezegenimiz fikrini değiştiren bilim insanının en önemli keşiflerinden biri Newton'un yerçekimi yasasıdır (yerçekiminin ne olduğunu aşağıda okuyun). Tabii ki, ondan önce Dünya'nın yerçekiminin gizemini çözme girişimleri vardı. Örneğin, yalnızca Dünya'nın çekici bir güce sahip olmadığını, aynı zamanda vücutların da Dünya'yı çekebileceğini öne süren ilk kişiydi.

Bununla birlikte, yalnızca Newton, yerçekimi kuvveti ile gezegensel hareket yasası arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak kanıtlamayı başardı. Birçok deneyden sonra bilim adamı, aslında sadece Dünya'nın nesneleri kendisine çekmediğini, tüm cisimlerin birbirine çekildiğini fark etti. Gök cisimleri de dahil olmak üzere herhangi bir cismin G'nin (yerçekimi sabiti) ürününe eşit bir kuvvetle çekildiğini ve her iki cismin kütlelerinin m 1 * m 2 bölü R 2'ye (kare) eşit olduğunu belirten yerçekimi yasasını çıkardı. cisimler arasındaki mesafe).

Newton tarafından türetilen tüm yasalar ve formüller, yalnızca Dünya yüzeyinde değil, aynı zamanda gezegenimizin çok ötesinde araştırmalarda hala kullanılan ayrılmaz bir matematiksel model oluşturmayı mümkün kıldı.

Birim dönüştürme

Problemleri çözerken, diğer şeylerin yanı sıra "Newton" ölçü birimleri için kullanılan standart olanları hatırlamalısınız. Örneğin, vücut kütlelerinin büyük olduğu uzay nesneleri ile ilgili problemlerde, büyük değerleri daha küçük değerlere basitleştirmek çok sık gereklidir. Çözüm 5000 N ise cevabı 5 kN (kiloNewton) şeklinde yazmak daha uygun olacaktır. Bu tür birimler iki türdür: katlar ve alt katlar. İşte bunlardan en çok kullanılanları: 10 2 N \u003d 1 hektoNewton (gN); 10 3 N \u003d 1 kiloNewton (kN); 106 N = 1 megaNewton (MN) ve 10 -2 N = 1 centiNewton (cN); 10 -3 N = 1 miliNewton (mN); 10 -9 N = 1 nanoNewton (nN).

Herhangi bir bilimde miktarlar için özel adlandırmaların olduğu bir sır değil. Fizikteki harf atamaları, bu bilimin, özel semboller kullanarak nicelikleri tanımlama açısından bir istisna olmadığını kanıtlıyor. Her biri kendi sembolüne sahip olan birçok temel nicelik ve bunların türevleri vardır. Bu nedenle, fizikte harf atamaları bu makalede ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Fizik ve temel fiziksel nicelikler

Aristoteles sayesinde fizik kelimesi kullanılmaya başlandı, çünkü o zamanlar felsefe terimiyle eşanlamlı olarak kabul edilen bu terimi ilk kullanan oydu. Bu, çalışma nesnesinin genelliğinden kaynaklanmaktadır - Evrenin yasaları, daha spesifik olarak, nasıl çalıştığı. Bildiğiniz gibi, XVI-XVII yüzyıllarda ilk bilimsel devrim gerçekleşti, onun sayesinde fiziğin bağımsız bir bilim olarak seçilmesi oldu.

Mikhail Vasilyevich Lomonosov, Rusya'daki fizik üzerine ilk ders kitabı olan Almanca'dan çevrilmiş bir ders kitabının yayınlanmasıyla fizik kelimesini Rus diline tanıttı.

Dolayısıyla fizik, maddenin, hareketinin ve yapısının yanı sıra, genel doğa yasalarının incelenmesine ayrılmış bir doğa bilimi dalıdır. İlk bakışta göründüğü kadar çok temel fiziksel büyüklük yoktur - bunlardan sadece 7 tanesi vardır:

• uzunluk,
• ağırlık,
• zaman,
• akım,
• hava sıcaklığı,
• madde miktarı
• ışığın gücü.

Tabii ki, fizikte kendi harf atamaları var. Örneğin, kütle için m sembolü ve sıcaklık için T seçilir.Ayrıca, tüm miktarların kendi ölçüm birimleri vardır: ışığın yoğunluğu kandela (cd) ve madde miktarı için ölçüm birimi mol'dür. .

türetilmiş fiziksel miktarlar

Ana olanlardan çok daha fazla türev fiziksel büyüklük vardır. Bunlardan 26 tanesi var ve çoğu zaman bazıları ana olanlara atfediliyor.

Yani alan, uzunluğun bir türevidir, hacim de uzunluğun bir türevidir, hız zamanın, uzunluğun bir türevidir ve ivme, sırayla hızdaki değişim oranını karakterize eder. İmpuls kütle ve hız olarak ifade edilir, kuvvet kütle ve ivmenin çarpımıdır, mekanik iş kuvvet ve uzunluğa bağlıdır ve enerji kütle ile orantılıdır. Güç, basınç, yoğunluk, yüzey yoğunluğu, doğrusal yoğunluk, ısı miktarı, voltaj, elektrik direnci, manyetik akı, eylemsizlik momenti, momentum momenti, kuvvet momenti - hepsi kütleye bağlıdır. Frekans, açısal hız, açısal ivme zamanla ters orantılıdır ve elektrik yükü doğrudan zamana bağlıdır. Açı ve katı açı, uzunluktan türetilen miktarlardır.

Fizikte stresin simgesi nedir? Skaler bir miktar olan voltaj, U harfi ile gösterilir. Hız için atama, mekanik iş - A ve enerji - E için v harfi şeklindedir. Elektrik yükü genellikle q harfi ile gösterilir. , ve manyetik akı F'dir.

SI: genel bilgi

Uluslararası Birimler Sistemi (SI), fiziksel birimlerin adları ve gösterimleri de dahil olmak üzere Uluslararası Birimler Sistemine dayanan bir fiziksel birimler sistemidir. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı tarafından kabul edilmiştir. Fizikteki harf tanımlarını, boyutlarını ve ölçü birimlerini düzenleyen bu sistemdir. Atama için, bazı durumlarda Latin alfabesinin harfleri kullanılır - Yunanca. Özel karakterlerin atama olarak kullanılması da mümkündür.

Çözüm

Bu nedenle, herhangi bir bilimsel disiplinde, çeşitli nicelikler için özel tanımlamalar vardır. Doğal olarak, fizik bir istisna değildir. Çok sayıda harf tanımı vardır: kuvvet, alan, kütle, ivme, voltaj vb. Kendi atamaları vardır. Uluslararası Birimler Sistemi adı verilen özel bir sistem vardır. Temel birimlerin matematiksel olarak diğerlerinden türetilemeyeceğine inanılmaktadır. Türetilmiş büyüklükler, temel olanlardan çarpılıp bölünerek elde edilir.

Newton (sembol: N, N) SI sisteminde bir kuvvet birimidir. 1 Newton, 1 kg kütleli bir cisme kuvvet yönünde 1 m/s² ivme kazandıran kuvvete eşittir. Böylece 1 N \u003d 1 kg m / s². Birim, İngiliz fizikçi Isaac'in adını almıştır ... ... Wikipedia

Siemens (sembol: Cm, S) SI elektriksel iletkenlik ölçüm birimi, ohm'un tersi. II. Dünya Savaşı'ndan önce (1960'lara kadar SSCB'de), Siemens, dirence karşılık gelen bir elektrik direnci birimiydi ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Tesla. Tesla (Rus tanımı: Tl; uluslararası tanım: T), Uluslararası Birimler Sistemindeki (SI) manyetik alan indüksiyonunun bir ölçüm birimidir, sayısal olarak bu tür ... ... Wikipedia

Sievert (sembol: Sv, Sv), Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) etkili ve eşdeğer iyonlaştırıcı radyasyon dozlarının bir ölçüm birimidir, 1979'dan beri kullanılmaktadır. 1 sievert, bir kilogram tarafından emilen enerji miktarıdır. ... Vikipedi

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Becquerel. Becquerel (sembol: Bq, Bq), Uluslararası Birimler Sistemindeki (SI) bir radyoaktif kaynağın aktivitesinin bir ölçüsüdür. Bir becquerel, kaynağın etkinliği olarak tanımlanır, ... ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Siemens. Siemens (Rusça tanımı: См; uluslararası tanımı: S), ohm'un tersi olan Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) elektriksel iletkenlik ölçüm birimidir. Başkaları aracılığıyla ... ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Pascal (anlamlar). Pascal (sembol: Pa, uluslararası: Pa), Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) bir basınç (mekanik stres) birimidir. Pascal, basınca eşittir ... ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Gray. Gri (sembol: Gy, Gy), Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) soğurulan iyonlaştırıcı radyasyon dozunun bir ölçüm birimidir. Sonuç olarak, emilen doz bir griye eşittir ... ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Weber. Weber (sembol: Wb, Wb), SI sistemindeki manyetik akı ölçüm birimidir. Tanım olarak, kapalı bir döngü boyunca manyetik akıdaki saniyede bir weber oranındaki bir değişiklik, indükler ... ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Henry. Henry (Rusça tanımı: Гн; uluslararası: H), Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) bir endüktans ölçüm birimidir. Akım bir oranda değişirse devrenin endüktansı bir Henry'dir ... ... Wikipedia

Semboller, matematikte metni basitleştirmek ve kısaltmak için yaygın olarak kullanılır. Aşağıda en yaygın matematiksel gösterimlerin bir listesi, TeX'te karşılık gelen komutlar, açıklamalar ve kullanım örnekleri yer almaktadır. Belirtilenlere ek olarak ... ... Wikipedia

Matematikte kullanılan belirli sembollerin bir listesi, Matematiksel semboller tablosu makalesinde görülebilir Matematiksel gösterim ("matematiğin dili"), soyut sunmaya hizmet eden karmaşık bir grafik gösterim sistemidir ... ... Wikipedia

Ayrı bir liste bulunan komut dosyaları hariç, insan uygarlığı tarafından kullanılan işaret sistemlerinin (gösterim sistemleri vb.) listesi. İçindekiler 1 Listeye dahil edilme kriterleri 2 Matematik ... Wikipedia

Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Doğum tarihi: 8& ... Wikipedia

Dirac, Paul Adrien Maurice Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Doğum tarihi: 8 Ağustos 1902 (... Wikipedia

Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz ... Wikipedia

Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Meson (anlamlar). Meson (diğer Yunanca. μέσος ortalamasından) güçlü etkileşim bozonu. Standart Modelde mezonlar, eşit bir ... ... Wikipedia'dan oluşan bileşik (temel değil) parçacıklardır.

Nükleer fizik ... Wikipedia

Genel görelilik teorisine (GR) alternatif olarak var olan veya onu büyük ölçüde (niceliksel veya temel olarak) değiştiren alternatif çekim teorileri olarak adlandırmak gelenekseldir. Alternatif yerçekimi teorilerine ... ... Wikipedia

Alternatif yerçekimi teorileri genellikle genel görelilik teorisine alternatif olarak var olan veya onu büyük ölçüde (nicel veya temel olarak) değiştiren yerçekimi teorileri olarak adlandırılır. Alternatif yerçekimi teorilerine sıklıkla ... ... Wikipedia