በኒውቶኒያ ሜካኒክስ ውስጥ የአንድ አካል ብዛት ከፍጥነቱ ነፃ ሆኖ እንደ ቋሚ እሴት ይቆጠራል። እንደ አንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ, ብዛት በፍጥነት ላይ የተመሰረተ ነው

"1 2 3 የኒውተን ህጎች" - ችግሮችን መፍታት. ሌላ አጻጻፍ (ችግሮችን ለመፍታት)፡ ኃይሎቹ እርስ በርሳቸው ካልተመጣጠኑ፣ ከዚያም ሰውነቱ በኒውተን ሁለተኛ ሕግ መሠረት በፍጥነት ይንቀሳቀሳል። የኒውተን ሁለተኛ ህግ ልዩ ጉዳዮች. በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) የክብደት መለኪያ - አንድ ኪሎግራም (1 ኪ.ግ.) - ከፕላቲኒየም እና ከኢሪዲየም ቅይጥ የተሰራ የመደበኛ ክብደት ክብደት በአለም አቀፍ የክብደት እና የመለኪያ ቢሮ ውስጥ ይከማቻል. ሴቭረስ፣ ፓሪስ አቅራቢያ።

"የኃይል እና የኒውተን ህጎች" - ኃይል ፍጥነትን የሚወስነው ምክንያት ነው. የሶስተኛው ህግ ንድፎች እና ቀመሮች. የሁለተኛው ህግ ንድፎች እና ቀመሮች. ብዙ ኃይሎች በሰውነት ላይ የሚሠሩ ከሆነ ውጤቱ ይወሰዳል። በጥንድ ብቻ ያስገድዳል። የፍጥነት ቬክተር ከፍጥነት ቬክተር ጋር የተስተካከለ ነው. ተመሳሳይ ተፈጥሮ ያላቸው ኃይሎች ብቻ። የኒውተን ሁለተኛ ሕግ. የሁለተኛው ህግ ባህሪያት.

"የኒውተን ተለዋዋጭ ህጎች" - መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች. ግንኙነቱ ma = ፍሬስ የብዙሃኑን መደመር እና የሃይል መደመር ህግን ይገመታል። ለሁለት የቁሳቁስ ነጥቦች ስርዓት p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2. የኒውተን ህጎች 2.1. መግቢያ። 2.5. የታጠፈ አውሮፕላን። ምዕራፍ 2. ክላሲካል ተለዋዋጭ. እንዲህ ዓይነቱ የማመሳከሪያ ዘዴ የማይነቃነቅ ይባላል.

“የኒውተን ሦስተኛው ሕግ” - በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል (በዱላ መምታት) በሰውነት ላይ መፋጠን ፈጠረ - የኒውተን ሁለተኛ ሕግ። የኒውተንን ሁለተኛ ህግ በመጠቀም እኩልነትን እንደሚከተለው እንጽፋለን፡ ሁለተኛው የኒውተን የመጀመሪያ ህግ ነው። ግምታችንን የሚያረጋግጥ ፊልም እንይ። የበለጠ ግዙፍ አካል ትንሽ ፍጥነትን ይቀበላል ፣ እና ቀላል አካል ብዙ ይቀበላል።

"የኒውተን ሶስት ህጎች" - አዲስ ነገር መማር. ልዩነቶች ?? የኒውተን ህግ፡ እያንዳንዱ ቡድን ተራ በተራ ጥያቄዎችን ይመልሳል። ልዩነቶቹ??? የኒውተን ህግ፡ የተማረውን ማጠናከር። ኒውተን እንደ ድንቅ የሂሳብ ሊቅ እና የፊዚክስ ሊቅ በታሪክ ውስጥ ገብቷል። ?? የኒውተን ህግ. የቤት ስራን መፈተሽ። የኒውተን የመጀመሪያ ህግ. ??? የኒውተን ህግ. የኒውተን ሶስት ህጎች።

"የኒውተን ህጎች" - አካላት እርስ በርስ የሚገናኙባቸው ኃይሎች በመጠን እኩል ናቸው. በሰውነት ላይ ምንም አይነት ሃይሎች ካልሰሩ ይህ አካል በእረፍት ወይም ወጥ የሆነ የመስመር እንቅስቃሴ ላይ ነው። የኒውተን ሁለተኛ ሕግ. የሰውነት ፍጥነቱን ቋሚነት የሚይዝባቸው እንዲህ ያሉ የማጣቀሻ ስርዓቶች አሉ.

በርዕሱ ውስጥ በአጠቃላይ 17 አቀራረቦች አሉ።




(7)



    የኒውተን ሁለተኛ ሕግ

ይህ የአንድ አካል የትርጉም እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሠረታዊ ህግ ነው። ነው። የኒውተን ሁለተኛ ሕግ. የእሱ በጣም አጠቃላይ አጻጻፍ : የአንድ አካል የፍጥነት ለውጥ መጠን በላዩ ላይ ከሚሠራው ኃይል ጋር እኩል ነው።


. (8)

በልዩ ሁኔታ ኤም= const






, (9)

የማያቋርጥ የጅምላ አካል ማፋጠን ከሚፈጠረው ኃይል ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ በአቅጣጫው የሚገጣጠም እና ከጅምላ ጋር የተገላቢጦሽ ነው።

የኃይሎች ተግባር የነፃነት መርህ (አጉል እምነት)

ሩዝ. 4. የውጤቱን ኃይል ለማግኘት

ብዙ ሃይሎች በአንድ ጊዜ በቁሳዊ ነጥብ ላይ የሚሰሩ ከሆነ፣እነዚህ ሃይሎች እያንዳንዳቸው የሌሎች ሃይሎች አለመኖራቸውን በማሰብ በኒውተን 2ኛ ህግ የሚወሰን ማጣደፍን ይሰጡታል።

, (10)


የስርዓቱ ዋና ቬክተርወይም ውጤት(ውጤት) ኃይል; n- የኃይል መጠን.

4. የኒውተን ሦስተኛው ህግ

ዋናው ነገር የኒውተን ሦስተኛው ሕግ:እያንዳንዱ ድርጊት እኩል እና ተቃራኒ ምላሽ አለው; አለበለዚያ አካላት የሚገናኙባቸው ኃይሎች በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒዎች እኩል ናቸው።:


. (11)

ኃይሎቹ በተለያዩ አካላት ላይ ስለሚተገበሩ, እነሱ ሚዛን አትስጡአንዱ ለሌላው. እንዲህ ያሉ ኃይሎች ተጠርተዋል ውስጣዊ.

ከኒውተን ሁለተኛ ህግ የሚከተለው ነው። የእንቅስቃሴ አይነትሙሉ በሙሉ ተወስኗል የተግባር ኃይል አይነት. ልዩ ጉዳዮች

ማፋጠን

ፍጥነት

የእንቅስቃሴ አይነት





ዩኒፎርም

rectilinear


,





እኩል ተለዋዋጭ

rectilinear









በዙሪያው ዙሪያ ዩኒፎርም



አንግል ላይ ወደ



በኩርባው ላይ ያልተስተካከለ

ምሳሌ፡- አካል ወደ አግድም በማእዘን ላይ ይጣላል







ያልተስተካከለ

በፓራቦላ







\






ምዕራፍ 1. በተፈጥሮ ውስጥ የኃይል መካኒኮች

1.10. የአለም አቀፍ የስበት ህግ. በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር ያሉ አካላት እንቅስቃሴ

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት የእንቅስቃሴ ለውጥ መንስኤ ማለትም የአካላት መፋጠን ምክንያት ሃይል ነው። ሜካኒክስ ከተለያዩ አካላዊ ተፈጥሮ ኃይሎች ጋር ይሠራል። ብዙ የሜካኒካል ክስተቶች እና ሂደቶች የሚወሰኑት በሃይሎች ድርጊት ነው ስበት.

የስበት ህግ ተከፈተ አይ. ኒውተንበ1682 ዓ.ም. እ.ኤ.አ. በ 1665 መጀመሪያ ላይ የ 23 ዓመቱ ኒውተን ጨረቃን በምህዋሯ ውስጥ እንዲቆይ የሚያደርጉ ኃይሎች ፖም ወደ ምድር እንዲወድቅ ከሚያደርጉት ኃይሎች ጋር ተመሳሳይነት እንዳላቸው ተናግሯል። በእሱ መላምት መሠረት፣ በሁሉም የዩኒቨርስ አካላት መካከል በመስመሩ መስመር ላይ የሚመሩ የመስህብ ኃይሎች (የስበት ኃይል) አሉ። የጅምላ ማዕከሎች (ምስል 1.10.1). የአንድ አካል የጅምላ ማእከል ጽንሰ-ሐሳብ በጥብቅ ይገለጻል። §1.23. በአንድ ዓይነት ኳስ መልክ ላለው አካል የጅምላ መሃል ከኳሱ መሃል ጋር ይጣጣማል።

በቀጣዮቹ ዓመታት ኒውተን አካላዊ ማብራሪያ ለማግኘት ሞከረ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎች (§1.24 ይመልከቱበ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በሥነ ፈለክ ተመራማሪ I. ኬፕለር የተገኘ እና የስበት ኃይልን መጠናዊ መግለጫ ይሰጣል። ፕላኔቶች እንዴት እንደሚንቀሳቀሱ ስለሚያውቅ ኒውተን ምን ዓይነት ኃይሎች በእነሱ ላይ እንደሚሠሩ ለመወሰን ፈለገ. ይህ መንገድ ይባላል የተገላቢጦሽ የመካኒክስ ችግር . የሜካኒክስ ዋና ተግባር የአንድ የታወቀ የጅምላ አካል መጋጠሚያዎችን እና ፍጥነቱን በማንኛውም ጊዜ በሰውነት ላይ በሚሠሩ የታወቁ ኃይሎች እና በተሰጡ የመጀመሪያ ሁኔታዎች ላይ በመመስረት መወሰን ከሆነ ( የሜካኒክስ ቀጥተኛ ችግር ), ከዚያም የተገላቢጦሹን ችግር በሚፈታበት ጊዜ እንዴት እንደሚንቀሳቀስ ከታወቀ በሰውነት ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች መወሰን ያስፈልጋል. ለዚህ ችግር መፍትሄው ኒውተን የአለም አቀፍ የስበት ህግን ወደ ግኝት አመራ.

ሁሉም አካላት ከጅምላዎቻቸው ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ በተመጣጠነ ኃይል እርስ በእርስ ይሳባሉ-

በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ብዙ ክስተቶች በአለም አቀፍ የስበት ኃይል ኃይሎች ድርጊት ተብራርተዋል. በፀሐይ ሥርዓት ውስጥ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ፣ ሰው ሰራሽ የምድር ሳተላይቶች እንቅስቃሴ ፣ የባለስቲክ ሚሳኤሎች የበረራ አቅጣጫዎች ፣ የምድር ገጽ አጠገብ ያሉ አካላት እንቅስቃሴ - እነዚህ ሁሉ ክስተቶች በሁለንተናዊ የስበት ህግ እና በ ተለዋዋጭ ህጎች።

የአለም አቀፍ የስበት ኃይል አንዱ መገለጫ ነው። ስበት . ይህ በመሬቱ አቅራቢያ ወደ ምድር የሚስቡ አካላትን የመሳብ ኃይል የተለመደ ስም ነው። M የምድር ብዛት ከሆነ ፣ አር Z የእሱ ራዲየስ ነው, ኤምየተሰጠው የሰውነት ክብደት ነው, ከዚያም የስበት ኃይል እኩል ነው

የስበት ኃይል ወደ ምድር መሃል ይመራል. ሌሎች ኃይሎች ከሌሉ ፣ ሰውነት በስበት ፍጥነት ወደ ምድር በነፃ ይወድቃል ( §1.5 ተመልከት). በምድር ገጽ ላይ ለተለያዩ ነጥቦች በስበት ኃይል ምክንያት የፍጥነቱ አማካይ ዋጋ 9.81 ሜ / ሰ 2 ነው። የስበት ኃይልን እና የምድርን ራዲየስ ማፋጠን ማወቅ ( አር Z = 6.38 · 10 6 ሜትር), የምድርን ብዛት መቁጠር እንችላለን:

ከምድር ገጽ ርቀን ስንሄድ የስበት ኃይል እና የስበት ኃይል መፋጠን ከርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ይቀየራል። አርወደ ምድር መሃል. ሩዝ. 1.10.2 የጠፈር ተመራማሪው በጠፈር መንኮራኩር ላይ የሚሠራውን የስበት ኃይል ለውጥ ያሳያል። አንድ የጠፈር ተመራማሪ በገጹ አቅራቢያ ወደ ምድር የሚስብበት ኃይል ወደ 700 N ይወሰዳል.

የሁለት መስተጋብር አካላት ስርዓት ምሳሌ የምድር-ጨረቃ ስርዓት ነው። ጨረቃ ከምድር ርቃ ትገኛለች። አር L = 3.84 10 6 ሜትር ይህ ርቀት ከምድር ራዲየስ በግምት 60 እጥፍ ነው. አርሸ ስለዚህ, ነጻ ውድቀት ማጣደፍ ሀ፣ በስበት ኃይል ምክንያት፣ በጨረቃ ምህዋር ውስጥ ነው።

የት = 27.3 ቀናት - በምድር ዙሪያ የጨረቃ አብዮት ጊዜ. በተለያዩ መንገዶች የተከናወኑ ስሌቶች ውጤቶች በአጋጣሚ የኒውተን ግምት ጨረቃን በምህዋሯ ውስጥ የሚይዘው ኃይል አንድ ተፈጥሮ እና የስበት ኃይልን በተመለከተ ያለውን ግምት ያረጋግጣል።

የጨረቃ የራሱ የስበት መስክ የስበት ኃይልን ማፋጠን ይወስናል L በላዩ ላይ። የጨረቃ ብዛት ከምድር ክብደት 81 እጥፍ ያነሰ ነው ፣ እና ራዲየስዋ ከምድር ራዲየስ በግምት 3.7 እጥፍ ያነሰ ነው። ስለዚህ ማፋጠን ኤል የሚወሰነው በሚከተለው መግለጫ ነው-

በጨረቃ ላይ ያረፉት የጠፈር ተመራማሪዎች እንደዚህ ባለ ደካማ የስበት ሁኔታ ውስጥ እራሳቸውን አግኝተዋል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ ያለ ሰው ግዙፍ ዝላይ ሊያደርግ ይችላል. ለምሳሌ, በምድር ላይ ያለ ሰው ወደ 1 ሜትር ከፍታ ቢዘል, ከዚያም በጨረቃ ላይ ከ 6 ሜትር በላይ ከፍታ ሊዘል ይችላል.

እስቲ አሁን ስለ ሰው ሰራሽ ምድር ሳተላይቶች ጥያቄን እንመልከት. ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች ከምድር ከባቢ አየር ውጭ ይንቀሳቀሳሉ፣ እና ከመሬት በሚመጡ የስበት ሃይሎች ብቻ ይጎዳሉ። እንደ መጀመሪያው ፍጥነት ፣ የጠፈር አካል አቅጣጫ የተለየ ሊሆን ይችላል ( §1.24 ይመልከቱ). እዚህ ላይ በክብ እንቅስቃሴ ውስጥ የሚንቀሳቀስ ሰው ሰራሽ ሳተላይት ሁኔታን ብቻ እንመለከታለን. ከምድር አጠገብምህዋር. እንደነዚህ ያሉት ሳተላይቶች ከ200-300 ኪ.ሜ ከፍታ ላይ ይበርራሉ ፣ እና ወደ ምድር መሃል ያለው ርቀት ከራዲየስ ጋር እኩል ሊሆን ይችላል ። አር H. ከዚያም የሳተላይት ሴንትሪፔታል ማጣደፍ በስበት ሃይሎች የሚተላለፈው በግምት ከስበት ፍጥነት ጋር እኩል ነው። . በዝቅተኛ-ምድር ምህዋር ውስጥ ያለውን የሳተላይት ፍጥነት እንደ υ 1 እንጥቀስ። ይህ ፍጥነት ይባላል በመጀመሪያ የማምለጫ ፍጥነት . የኪነማቲክ ፎርሙላውን ለሴንትሪፔታል ፍጥነት መጠቀም ( §1.6 ተመልከት), እናገኛለን:

በዚህ ፍጥነት በመንቀሳቀስ ሳተላይቱ በጊዜ ውስጥ ምድርን ይከብባል

እንደውም ሳተላይት ከምድር ገጽ አጠገብ ባለ ክብ ምህዋር ውስጥ ያለው የአብዮት ጊዜ ከተወሰነው እሴት ትንሽ ይረዝማል ምክንያቱም በትክክለኛው ምህዋር እና በምድር ራዲየስ መካከል ባለው ልዩነት ምክንያት።

የሳተላይቱ እንቅስቃሴ እንደ ሊቆጠር ይችላል በፍጥነት መውደቅ፣ ከፕሮጀክቶች ወይም ከባለስቲክ ሚሳኤሎች እንቅስቃሴ ጋር ተመሳሳይ። ብቸኛው ልዩነት የሳተላይቱ ፍጥነት በጣም ከፍተኛ ከመሆኑ የተነሳ የመንገዶው ራዲየስ ራዲየስ ከምድር ራዲየስ ጋር እኩል ነው.

ከምድር ብዙ ርቀት ላይ በክብ ዱካዎች ላይ ለሚንቀሳቀሱ ሳተላይቶች፣ የምድር ስበት በራዲየስ ካሬ በተገላቢጦሽ ይዳከማል። አርዱካዎች. የሳተላይት ፍጥነት υ የሚገኘው ከሁኔታው ነው

እዚህ 1 - በዝቅተኛ-ምድር ምህዋር ውስጥ የሳተላይት አብዮት ጊዜ። የምሕዋር ራዲየስ እየጨመረ በሄደ መጠን የሳተላይት ምህዋር ጊዜ ይጨምራል። ያንን ራዲየስ ለማስላት ቀላል ነው አርምህዋር በግምት 6.6 እኩል ነው። አር 3, የሳተላይት ምህዋር ጊዜ ከ24 ሰአት ጋር እኩል ይሆናል። በኢኳቶሪያል አውሮፕላን ውስጥ እንዲህ ያለ የምሕዋር ጊዜ ያለው ሳተላይት እንቅስቃሴ አልባ በሆነ ቦታ ላይ በምድር ላይ ይንጠለጠላል። እንደነዚህ ያሉት ሳተላይቶች በጠፈር ሬዲዮ የመገናኛ ዘዴዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. በራዲየስ ምህዋር አር = 6,6አር 3 ይባላል ጂኦስቴሽነሪ .