Fizik sebagai sains yang mengkaji undang-undang Alam Semesta kita, menggunakan metodologi penyelidikan standard dan sistem unit pengukuran tertentu. Unit daya biasanya dirujuk sebagai N (newton). Apakah kekuatan, bagaimana untuk mencari dan mengukurnya? Mari teroka isu ini dengan lebih terperinci.
Menarik daripada sejarah
Isaac Newton ialah seorang saintis Inggeris yang cemerlang pada abad ke-17 yang memberikan sumbangan yang tidak ternilai kepada pembangunan sains matematik yang tepat. Dialah yang merupakan nenek moyang fizik klasik. Dia berjaya menerangkan undang-undang yang mengawal kedua-dua badan angkasa yang besar dan butiran pasir yang dibawa oleh angin. Salah satu penemuan utamanya ialah undang-undang graviti sejagat dan tiga undang-undang asas mekanik yang menerangkan interaksi jasad dalam alam semula jadi. Kemudian, saintis lain dapat memperoleh undang-undang geseran, rehat dan gelongsor hanya berkat penemuan saintifik Isaac Newton.
Sedikit teori
Kuantiti fizikal dinamakan sempena nama saintis. Newton ialah unit daya. Takrif daya boleh diterangkan seperti berikut: "daya ialah ukuran kuantitatif interaksi antara jasad, atau kuantiti,yang mencirikan tahap keamatan atau ketegangan badan."
Daya diukur dalam Newton atas sebab tertentu. Ahli sains inilah yang mencipta tiga undang-undang "kuasa" yang tidak tergoyahkan yang relevan hingga hari ini. Mari kaji mereka dengan contoh.
Undang-undang Pertama
Untuk pemahaman lengkap tentang soalan: "Apakah newton?", "Unit ukuran apa?" dan "Apakah maksud fizikalnya?", adalah wajar untuk mengkaji dengan teliti tiga undang-undang asas mekanik.
Yang pertama mengatakan bahawa jika badan tidak terjejas oleh badan lain, maka ia akan berehat. Dan jika badan itu bergerak, maka jika tiada sebarang tindakan padanya, ia akan meneruskan pergerakan seragamnya dalam garis lurus.
Bayangkan buku tertentu dengan jisim tertentu terletak di atas permukaan meja yang rata. Menandakan semua daya yang bertindak ke atasnya, kita dapati bahawa ini adalah daya graviti, yang diarahkan secara menegak ke bawah, dan daya tindak balas sokongan (dalam kes ini, jadual), diarahkan secara menegak ke atas. Oleh kerana kedua-dua daya mengimbangi tindakan satu sama lain, magnitud daya paduan adalah sifar. Menurut undang-undang pertama Newton, inilah sebab mengapa buku itu diam.
Undang-undang Kedua
Ia menerangkan hubungan antara daya yang bertindak pada jasad dan pecutan yang diterima akibat daya yang dikenakan. Isaac Newton, apabila merumuskan undang-undang ini, adalah yang pertama menggunakan nilai jisim yang tetap sebagai ukuran manifestasi inersia dan inersia badan. Mereka memanggil inersiakeupayaan atau harta badan untuk mengekalkan kedudukan asalnya, iaitu menentang pengaruh luar.
Hukum kedua selalunya diterangkan oleh formula berikut: F=am; di mana F ialah paduan semua daya yang dikenakan pada jasad, a ialah pecutan yang diterima oleh jasad, dan m ialah jisim jasad itu. Daya akhirnya dinyatakan dalam kgm/s2 . Ungkapan ini biasanya dilambangkan dalam newton.
Apakah newton dalam fizik, apakah definisi pecutan dan bagaimana ia berkaitan dengan daya? Soalan-soalan ini dijawab oleh formula hukum kedua mekanik. Perlu difahami bahawa undang-undang ini hanya berfungsi untuk badan yang bergerak pada kelajuan lebih rendah daripada kelajuan cahaya. Pada kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya, undang-undang yang sedikit berbeza berfungsi, disesuaikan oleh bahagian fizik khas tentang teori relativiti.
undang-undang ketiga Newton
Ini mungkin undang-undang yang paling mudah difahami dan mudah yang menerangkan interaksi dua badan. Dia mengatakan bahawa semua daya timbul secara berpasangan, iaitu, jika satu jasad bertindak ke atas jasad lain dengan daya tertentu, maka jasad kedua, seterusnya, juga bertindak pada jasad pertama dengan daya yang sama.
Perkataan undang-undang oleh saintis adalah seperti berikut: "… interaksi dua jasad antara satu sama lain adalah sama antara satu sama lain, tetapi diarahkan ke arah yang bertentangan."
Mari kita ketahui apa itu newton. Dalam fizik, adalah kebiasaan untuk mempertimbangkan segala-galanya mengenai fenomena tertentu, oleh ituBerikut ialah beberapa contoh yang menerangkan undang-undang mekanik.
- Unggas air seperti itik, ikan atau katak bergerak masuk atau melalui air dengan tepat dengan berinteraksi dengannya. Undang-undang ketiga Newton mengatakan bahawa apabila satu badan bertindak ke atas yang lain, tindak balas selalu timbul, yang setara dalam kekuatan dengan yang pertama, tetapi diarahkan ke arah yang bertentangan. Berdasarkan ini, kita boleh membuat kesimpulan bahawa pergerakan itik berlaku kerana fakta bahawa mereka menolak air ke belakang dengan kaki mereka, dan mereka sendiri berenang ke hadapan kerana tindak balas air.
- Roda tupai ialah contoh utama untuk membuktikan hukum ketiga Newton. Semua orang mungkin tahu apa itu roda tupai. Ini adalah reka bentuk yang agak mudah, mengingatkan kedua-dua roda dan dram. Ia dipasang di dalam sangkar supaya haiwan peliharaan seperti tupai atau tikus hiasan boleh berlari-lari. Interaksi dua jasad, roda dan haiwan, menyebabkan kedua-dua jasad ini bergerak. Lebih-lebih lagi, apabila tupai berlari dengan pantas, maka roda berputar pada kelajuan tinggi, dan apabila ia perlahan, roda mula berputar dengan lebih perlahan. Ini sekali lagi membuktikan bahawa tindakan dan tindak balas sentiasa sama antara satu sama lain, walaupun ia diarahkan ke arah yang bertentangan.
- Segala sesuatu yang bergerak di planet kita bergerak hanya disebabkan oleh "tindakan tindak balas" Bumi. Ia mungkin kelihatan pelik, tetapi sebenarnya, apabila berjalan, kita hanya melakukan usaha untuk menolak tanah atau permukaan lain. Dan kami bergerak ke hadapan, kerana bumi mendorong kami sebagai tindak balas.
Apakah itu newton: unit ukuran ataukuantiti fizik?
Takrifan "newton" boleh diterangkan seperti berikut: "ia adalah satu unit daya". Tetapi apakah maksud fizikalnya? Jadi, berdasarkan hukum kedua Newton, ini adalah kuantiti terbitan, yang ditakrifkan sebagai daya yang mampu mengubah kelajuan jasad dengan jisim 1 kg sebanyak 1 m/s dalam masa 1 saat sahaja. Ternyata newton adalah kuantiti vektor, iaitu, ia mempunyai arahnya sendiri. Apabila kita menggunakan daya pada objek, contohnya, menolak pintu, kita secara serentak menetapkan arah pergerakan, yang, mengikut undang-undang kedua, akan sama dengan arah daya.
Jika anda mengikut formula, ternyata 1 Newton=1 kgm/s 2 . Apabila menyelesaikan pelbagai masalah dalam mekanik, sangat kerap diperlukan untuk menukar newton kepada kuantiti lain. Untuk kemudahan, apabila mencari nilai tertentu, adalah disyorkan untuk mengingati identiti asas yang menghubungkan newton dengan unit lain:
- 1 H=105 dyne (dyna ialah unit ukuran dalam sistem CGS);
- 1 N=0.1 kgf (kilogram-daya ialah unit daya dalam sistem ICSS);
- 1 H=10 -3 sten mana-mana badan seberat 1 tan).
Hukum graviti sejagat
Salah satu penemuan paling penting saintis, yang mengubah idea planet kita, ialah hukum graviti Newton (apa itu graviti, baca di bawah). Sudah tentu, sebelum dia ada percubaan untuk membongkar misteri tarikanBumi. Sebagai contoh, Johannes Kepler adalah orang pertama yang mencadangkan bahawa bukan sahaja Bumi mempunyai daya tarikan, malah badan itu sendiri mampu menarik Bumi.
Walau bagaimanapun, hanya Newton yang berjaya membuktikan secara matematik hubungan antara graviti dan hukum pergerakan planet. Selepas banyak eksperimen, saintis menyedari bahawa sebenarnya, bukan sahaja Bumi menarik objek kepada dirinya sendiri, tetapi semua badan tertarik antara satu sama lain. Dia memperoleh hukum graviti, yang menyatakan bahawa mana-mana jasad, termasuk jasad angkasa, ditarik dengan daya yang sama dengan hasil darab G (pemalar graviti) dan jisim kedua-dua jasad m1 m 2 dibahagikan dengan R2 (persegi bagi jarak antara badan).
Semua undang-undang dan formula yang diterbitkan oleh Newton memungkinkan untuk mencipta model matematik integral, yang masih digunakan dalam penyelidikan bukan sahaja di permukaan Bumi, tetapi juga jauh di luar planet kita.
Penukaran Unit
Apabila menyelesaikan masalah, anda harus ingat tentang awalan SI standard, yang juga digunakan untuk unit ukuran "Newtonian". Sebagai contoh, dalam masalah mengenai objek angkasa, di mana jisim badan adalah besar, selalunya perlu untuk memudahkan nilai yang besar kepada yang lebih kecil. Jika penyelesaiannya ternyata 5000 N, maka akan lebih mudah untuk menulis jawapan dalam bentuk 5 kN (kiloNewton). Unit sedemikian terdiri daripada dua jenis: gandaan dan subganda. Berikut ialah yang paling banyak digunakan: 102 N=1 hektoNewton (hN); 103 H=1kiloNewton (kN); 106 N=1 megaNewton (MN) dan 10-2 N=1 centiNewton (cN); 10-3 N=1 miliNewton (mN); 10-9 N=1 nanoNewton (nN).
