Newton - co to je? Newton je jednotka toho, co?

Fyzika jako věda, která studuje zákony našeho vesmíru, používá standardní metodologii výzkumu a určitý systém měrných jednotek. Jednotka síly je obvykle označena jako H (newton). Co je síla, jak ji najít a měřit? Podívejme se na tuto otázku podrobněji.

Zajímavé z historie

Isaac Newton je vynikající anglický učenec ze 17. století, který neocenitelným způsobem přispěl k rozvoji přesných matematických věd. On je předkem klasické fyziky. Podařilo se mu popsat zákony, které se řídí jak obrovskými nebeskými těly, tak jemnými zrny, které se odvíjejí od větru. Jedním z jeho hlavních objevů je zákon univerzální gravitace a tři základní zákony mechaniky, které popisují vzájemné působení těl v přírodě. Pozdnější, jiní vědci byli schopni odvodit zákony tření, odpočinku a sklouznutí pouze díky vědeckým objevům Isaaca Newtona.

Trochu teorie

Na počest vědce byl jmenován fyzický počet. Newton je jednotka síly. Definice síly sama může být popsána jako: "síla je kvantitativní míra interakce mezi těly, nebo hodnota, která charakterizuje míru intenzity nebo napětí těl."

Velikost síly se měří v Newtonu z nějakého důvodu. Právě těmto vědcům byly vytvořeny tři neodmyslitelné zákony pro "vymáhání práva", které jsou dnes platné. Podívejme se na příklady.

První zákon

Chcete-li plně porozumět otázkám: "Co je Newton?", "Jednotka měření co?" a "Jaký je jeho fyzický význam?", stojí za to pečlivě prostudovat tři základní zákony mechaniky.

První říká, že jestliže ostatní těla nevyvíjejí žádný vliv na tělo, pak bude v klidu. A kdyby tělo bylo v pohybu, pak v úplné nepřítomnosti jakéhokoli opatření na něm, bude pokračovat v rovnoměrném pohybu podél přímky.

Představte si, že na rovné ploše stolu je určitá kniha s určitou hmotností. Označením všech sil působících na ni získáme, že je to síla gravitace, která je směřována svisle směrem dolů, a reakční síla podpěry (v tomto případě stolu) směřující svisle nahoru. Vzhledem k tomu, že obě síly vzájemně vyrovnávají své činnosti, velikost výsledné síly je nulová. Podle Newtonova prvního zákona je z tohoto důvodu kniha spočívá.

Druhý zákon

Popisuje vztah mezi silou působící na tělo a zrychlením, které přijímá v důsledku aplikované síly. Isaak Newton při formulování tohoto zákona nejprve použil konstantní hmotnostní hodnotu jako míru setrvačnosti a setrvačnosti těla. Inertnost se týká schopnosti nebo vlastností těl udržovat původní pozici, tj. Odolávat vnějším vlivům.

Druhý zákon je často popisován pomocí následujícího vzorce: F = a * M- kde F - je výslednice všech sil působících na tělo, a - zrychlení, výsledné těleso, a s m - tělesné hmotnosti. Pevnost je nakonec vyjádřena v kg * m / s² . Tento výraz je obvykle označován v Newtonovi.

Co je Newton ve fyzice, jaká je definice akcelerace a jak to souvisí se silou? Na tyto otázky odpovídá vzorec druhého mechanika. Mělo by být zřejmé, že tento zákon funguje pouze pro těla, která se pohybují rychlostí hodně méně než rychlostí světla. Při rychlostech blížících se rychlosti světla existuje již několik dalších zákonů, které jsou přizpůsobeny speciální oblastí fyziky na teorii relativity.

Newtonův třetí zákon

To je možná nejjednodušší a nejjednodušší zákon, který popisuje vzájemné působení dvou těles. Říká, že všechny síly se vyskytují v párech, to znamená, že pokud jeden subjekt působí na druhé s určitou silou, a druhé těleso, pak má vliv na první rovného modulo síly.

Samotná formulace zákona vědcům vypadá takto: "... vzájemné působení dvou těl na sobě navzájem jsou stejné, ale směřují opačným směrem."

Uvidíme, co je Newton. Ve fyzice je obvyklé zvážit všechno na konkrétních jevech, a tak uvádíme některé příklady popisující zákony mechaniky.

1. Vodní ptáci jako kachny, ryby nebo žáby se pohybují ve vodě nebo na vodě přesně kvůli vzájemné interakci s nimi. Newtonův třetí zákon říká, že když jedno tělo působí na druhou, vždy existuje odpor, který je rovnocenný síle s první, ale směřuje v opačném směru. Vycházíme z toho, že pohyb kachen je způsoben tím, že tlačí vodu zpět s nohama a oni sami plavou dopředu kvůli vzájemnému působení vody.
2. Veverka je živým příkladem důkazu třetího zákona Newtona. Co je veverkové kolo, jistě to každý ví. Jedná se o poměrně jednoduchý design, který připomíná jak kolo, tak i buben. Je instalován v klecích, takže mohou běžet zvířata jako veverky nebo dekorativní krysy. Interakce dvou těles, kolečka a zvířete vede k tomu, že se obě těla pohybují. A když bílkovina běží rychle, pak se kolo otáčí vysokou rychlostí, a když zpomalí svůj směr, kolo se začne otáčet pomaleji. To opět dokazuje, že akce a protichůdnost jsou vždy stejné, i když jsou směrovány v opačných směrech.
3. Všechno, co se pohybuje na naší planetě, se pohybuje pouze kvůli "reakční akci" Země. To se může zdát divné, ale ve skutečnosti se při chůzi snažíme pouze tlačit na zem nebo jakýkoli jiný povrch. A jdeme kupředu, protože země nás tlačí v reakci.

Co je Newton: měrná jednotka nebo fyzická veličina?

Samotná definice "newton" může být popsána následovně: "Jedná se o jednotku síly." A jaký je jeho fyzický význam? Takže od druhého zákona Newtonu se jedná o derivační množství, které je definováno jako síla schopná měnit rychlost tělesa o hmotnosti 1 kg na 1 m / s za pouhých 1 sekundy. Ukazuje se, že je Newton vektorové množství, to znamená, že má svůj vlastní směr. Když aplikujeme sílu na objekt, například tlačíme dveře, současně specifikujeme směr pohybu, který podle druhého zákona bude stejný jako směr síly.

Pokud budeme postupovat podle vzorce, ukáže se, že 1 Newton = 1 kg * m / s ² . Při řešení různých problémů v mechanice je často nutné konvertovat novétony na jiné veličiny. Pro usnadnění nalezení těchto nebo jiných hodnot doporučujeme zapamatovat si základní identity, které spojují novétony s dalšími jednotkami:

• 1 H = 10⁵ din (dyne - měrná jednotka v systému GHS);
• 1 H = 0,1 kgf (síla kilogramu - jednotka síly v systému ICGSS);
• 1 H = 10 ^-3 stěny (měrná jednotka v systému MTS, 1 stěna se rovná síle, která hlásí zrychlení o rychlosti 1 m / s² každé tělo vážící 1 tunu).

Zákon univerzální gravitace

Jedním z nejdůležitějších objevů vědce, který změnil představu o naší planetě, je zákon gravitace Newtonu (co je gravitace, přečtěte si níže). Samozřejmě, před ním byly pokusy odhalit tajemství přitažlivosti Země. Například, Johannes Kepler nejprve navrhl, že nejen Země má atraktivní sílu, ale i samotná těla jsou schopna přitahovat Zemi.

Nicméně pouze Newton dokázal matematicky dokázat vztah mezi gravitační silou a zákon pohybu planet. Po mnoha pokusech vědec pochopil, že ve skutečnosti nejen Země přitahuje předměty k sobě, ale všechny těla jsou navzájem magnetizovány. On odvodil zákon gravitace, který říká, že každé tělo, včetně nebeských těl, je přitahováno silou rovnou produktu G (gravitační konstanty) a masám obou těl m₁* m₂, děleno R² (čtverec vzdálenosti mezi těly).

Všechny zákony a vzorce odvozené od Newtona umožnily vytvořit integrální matematický model, který se stále používá ve studiích nejen na povrchu Země, ale i daleko za naši planetu.

Převod jednotek

Při řešení problémů si pamatujte standardní předpony SI, které se také používají pro "newtonské" jednotky měření. Například v problémech s kosmickými objekty, kde jsou velké množství těles, je často třeba zjednodušit velké hodnoty na menší. Je-li řešení 5000 N, odpověď je vhodnější psát ve tvaru 5 kN (kiloNewton). Tyto jednotky mají dva typy: násobné a laločnaté. Zde jsou nejčastěji používané: 10² H = 1 hektarNewton (gH) - 10³ H = 1 kiloNewton (kN) - 10^6. H = 1 megaNewton (MN) a 10^-2 H = 1 centiNewton (cN) - 10^-3 H = 1 milliNewton (mN) - 10^-9. H = 1 nanoNewton (nH).