Newton, ilk yasasında, diğer cisimlerin etkisine tabi olmayan bir cismin durumunu tanımladı. Bu durumda cisim ya dinlenme durumunu korur ya da düzgün ve doğrusal (eylemsiz referans çerçevesine göre) hareket eder.

Newton'un ikinci yasasında Hakkında konuşuyoruz tam tersi durum hakkında. Şu andan itibaren verilen vücut dış organlar hareket eder ve sayıları keyfi olabilir. Çevredeki cisimlerin etkisi altında, söz konusu cisim ivme ile hareket etmeye başlar ve belirli bir cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımı, etki eden kuvvete eşit olur.

Bu iki yasayı formüle eden Newton, yalnızca iki cismin etkileşime katıldığı durumun analizine yöneldi. Diyelim ki, birbirlerini belirli F ve F kuvvetleriyle çeken iki A ve B cismi var." Bu kuvvetlerden biri diğerinden daha büyük olabilir mi? Bu problem üzerinde düşünmek Newton'u bunun olamayacağı sonucuna götürdü: etkileşim kuvvetleri iki cisim arasında her zaman birbirine eşittir. Newton bu sonuca nasıl varmıştır? Şöyle mantık yürütmüştür:

“Çekim konusuna gelince, konuyu kısaca şöyle ifade edebiliriz: Birbirini çeken iki cisim arasına, yaklaşmalarını engelleyen bir engelin konulduğunu hayal etmek gerekir. Eğer A cisimlerinden biri B cismi tarafından, B cismi A cismi tarafından çekildiğinden daha güçlü bir şekilde çekilirse, bu durumda engel, A cismi tarafından B cismine göre daha fazla baskıya maruz kalacak ve dolayısıyla denge olmayacaktır. Ortaya çıkan basınç, bu iki cisim ve bir engelden oluşan sistemin B cismine doğru hareket etmesine neden olacak ve serbest uzayda ivmeli bir hızla hareket eden bu sistem sonsuza gidecektir. Böyle bir sonuç saçmadır ve birinci yasaya aykırıdır... Bundan, her iki cismin de engele eşit kuvvetlerle baskı yaptığı ve dolayısıyla aynı kuvvetlerle karşılıklı olarak çekildiği sonucu çıkar.”

Deneyler Newton'un sonucunu doğruluyor. Örneğin, iki araba alıp birine bir mıknatıs, diğerine bir demir parçası sabitlersek ve ardından bunları dinamometrelere bağlarsak, bu cihazların okumalarının çakışacağını göreceğiz (Şekil 13). ). Bu, bir mıknatısın demiri kendine çekme kuvvetinin büyüklüğünün, demirin mıknatısı çekme kuvvetine eşit olduğu anlamına gelir. Bu kuvvetler eşit sayısal değerlere sahiptir, ancak zıt yönlere sahiptir: Mıknatısın çekim kuvveti sola, demirin çekim kuvveti ise sağa yönlendirilir.

Herhangi iki cismin etkileşime girdiği kuvvetler daima eşit büyüklükte ve zıt yöndedir.

Bu beyan Newton'un üçüncü yasası. Newton'un üçüncü yasası "etkileşim" teriminin kullanılmasını haklı çıkarır: eğer bir cisim diğerine etki ediyorsa, ikincisi de birinciye etki eder. Başka bir deyişle, bir cismin diğerine etki etmesi, ancak ikincisinin birinciye etki etmemesi olamaz. Newton'un kendisinin de yazdığı gibi, "her eyleme her zaman eşit ve zıt bir tepki vardır"; özellikle, “Birisi parmağını bir taşa bastırırsa, o zaman parmağı da taşa basmış olur. Eğer bir at ipe bağlı bir taşı sürüklerse, o zaman ileri geri (deyim yerindeyse) eşit çabayla taşa doğru geri çekilir.”

Newton'un üçüncü yasasından, bir cismin ağırlığının, yani cismin desteğine baskı yaptığı (veya süspansiyonu gerdiği) kuvvetin, belirli bir cisme destekten etki eden kuvvetle büyüklük olarak örtüştüğü sonucu çıkar. destek mevcut olanın üzerine baskı yapar, üzerinde bir gövde vardır, buna denir yer reaksiyon kuvveti. Yer reaksiyon kuvvetini N olarak göstererek şunu yazabiliriz:

İlgili durum Şekil 14'te gösterilmektedir.

Ortaya çıkan formül P=mg'den daha geneldir, çünkü gövde destekle birlikte ivmeli harekete maruz kaldığında bile geçerliliğini korur.

Formül (9.1) ile ifade edilen model deneysel olarak doğrulanabilir. Yuvarlak kadranlı iki gösteri dinamometresini alıp üst üste yerleştirelim (Şekil 15). Üstteki cihazın alttakiyle tamamen aynı kuvveti göstereceğini göreceğiz.

Newton'un üçüncü yasasında belirtilen etkileşim kuvvetlerinin aynı cisme uygulanamayacağı unutulmamalıdır: bunlar cisimlerin birbirlerine etki ettiği kuvvetlerdir (Şekil 16).

Newton'a keşiflerine nasıl ulaştığı sorulduğunda Newton şu cevabı verdi: “Hep onları düşündüm. Araştırma konusu sürekli önümde duruyor ve şafağın ilk ışıklarının onu yavaş yavaş güçlü ve parlak bir ışıkla aydınlatmasını bekliyorum.”

Sekreteri Humphrey daha sonra bu “şafak vaktini beklemenin” arkasında yatan dev çalışma hakkında şunları söyledi: “O (Newton) sürekli işleriyle meşguldü… Kendine herhangi bir dinlenme veya dinlenme izni vermedi, ata binmedi, yürümek, bowling oynamamak, spor yapmamak; çalışmalara ayrılmayan her saatin boşa gittiğini düşünüyordu. Lucas'çı bir profesör olarak ders vermek zorunda kaldığı durumlar dışında odasından nadiren çıkıyordu. Derslere çok az kişi katıldı bundan daha az anlaşıldı. Çoğu zaman boş duvarların önünde okumak zorunda kalıyordu... Çalışmalarına o kadar kapılmıştı ki çoğu zaman öğle yemeği yemeyi unutuyordu. Çoğu zaman odasına girdiğimde, akşam yemeğini masanın üzerinde bozulmamış halde buluyordum ve ancak benim hatırlatmamdan sonra ayakta bir şeyler yiyordu... Saat iki veya üçten önce nadiren yatıyordu ve bazı durumlarda uykuya dalıyordu. yalnızca sabah saat beş veya altıda. Özellikle sonbahar ve ilkbaharda her zaman dört veya beş saat uyurdu. Meşguliyetine ve sürekli çalışmasına bakılırsa sanırım çizgiyi aşmaya çalışıyordu. insan gücü ve sanat."

Büyük öncüllerinin çalışmalarına saygı duruşunda bulunan Newton, "başkalarından daha ileriyi görebilmesinin tek sebebinin devlerin omuzlarında durması olduğunu" söyledi. Ve ölümünden kısa bir süre önce şöyle yazmıştı: “Dünyanın beni nasıl hayal ettiğini bilmiyorum ama ben sadece deniz kıyısında oynayan ve eğlenen, daha iyi yuvarlanmış çakıl taşları veya daha güzel deniz kabukları arayan bir çocuk gibi görünüyorum. Her zamanki gibi, büyük hakikat okyanusu ise tamamen çözülmemiş olarak önümde duruyor.”

Cambridge'de Newton'a dikilen heykelde şu yazı bulunuyor: "Zeka açısından insan ırkını aştı." Newton'un ünü o kadar büyüktü ki, ünlü matematikçi L'Hopital, Newton'un yaşadığı dönemde bile bunun böyle olmasına şaşırmıştı. harika biri diğer insanlar gibi yiyebilir, içebilir ve uyuyabilirdi. Ve Westminster Manastırı Newton'un gömülü olduğu anıtın üzerinde şu sözleri okuyabilirsiniz: "İnsan ırkının böyle bir süslemesinin var olmasına ölümlüler sevinsin."

Newton'un görüşlerinin etkisi Daha fazla gelişme fizik çok büyük. Akademisyen S.I. Vavilov, "Newton" diye yazdı, "fiziği şimdi dediğimiz gibi" klasik olarak "kendi tarzında düşünmeye zorladı. Newton'un dilinde düşündük ve konuştuk ve ancak şimdilerde icat etme girişimleri yapılıyor. yeni dil. Bu nedenle tüm fiziğin onun düşüncesinin bireysel damgasını taşıdığı ileri sürülebilir; Newton olmasaydı bilim farklı şekilde gelişirdi.”

1. Newton'un üçüncü yasasını formüle edin. 2. Bir arabaya doğru uçan bir sineğin arabaya çarptığını varsayalım. Ön cam. Çarpışma anında araba mı yoksa sinek mi daha fazla kuvvet uyguluyordu? 3. Dünyanın, yakınında bulunan tüm cisimleri kendine çektiği bilinmektedir. Bu cisimler Dünya'yı çekiyor mu? 4. Hangisi daha çok çeker: Dünya'ya bir elma mı, yoksa Dünya'ya bir elma mı? 5. Newton'un üçüncü yasasına göre bir cismin ağırlığı sayısal olarak hangi kuvvetle çakışır?

Bu dersimizde iki cisim arasındaki etkileşim kuvvetlerini tanımlayan Newton'un üçüncü yasasını inceleyeceğiz. Newton'un birinci ve ikinci yasalarına ilişkin temel bilgileri de hatırlayalım. Ayrıca dinamiğin temel deneysel yasasını hatırlayacağız ve Galileo'nun görelilik ilkesini ele alacağız. Dersin sonunda Newton'un üçüncü yasasını analiz ederken nasıl uygulayacağımızı öğreneceğiz. kaliteli görevler.

Etkileşim halindeyken her iki bedenin de birbirini etkilediği bilinmektedir. Bir vücudun diğerini itmesi ve ikincisinin tepki vermemesi olmaz.

Bir deney yapalım. İki dinamometre alalım (Şekil 1). Bunlardan birini, örneğin duvardaki bir çiviye sabit bir şeyin üzerine bir halkaya koyacağız ve ikincisini birinciye kancalarla bağlayacağız. İkinci dinamometrenin halkasını çekelim. Her iki cihaz da aynı gerilim kuvveti modülünü gösterecektir.

Pirinç. 1. Dinamometre deneyimi

Başka bir örnek. Arkadaşınızla birlikte kaykay yaptığınızı ve arkadaşınızın da erkek kardeşiyle aynı kaykay üzerinde kaydığını hayal edin (Şekil 2).

Pirinç. 2. Etkileşim yoluyla ivme kazanmak

Sizin kitleniz, arkadaşınızın, kardeşinizin kütlesidir. Birbirinizden uzaklaşırsanız, tek bir düz çizgi boyunca zıt yönlere yönlendirilen ivmeler elde edersiniz. Bu süreçte katılımcıların kütlelerinin oranı, ivme modülünün oranıyla ters orantılıdır.

Buradan:

Newton'un ikinci yasasına göre:

Her bir kardeşin sana uyguladığı güç

Arkadaşınıza ve kardeşinize uyguladığınız güç

İvmeler zıt olduğundan:

Bu eşitlik ifade eder Newton'un üçüncü yasası: cisimler birbirlerine aynı büyüklükte ve zıt yönlerde kuvvetlerle etki ederler (Şekil 3).

Pirinç. 3. Newton'un üçüncü yasası

Dinamiğin temel deneysel yasası

Newton'un üçüncü yasasını çıkarırken iki cismin etkileşimi sırasında birinci ve ikinci cismin kazandığı iki ivmenin oranının sabit bir değer olduğunu gördük. Üstelik bu ivmelerin oranı etkileşimin doğasına bağlı değildir (Şekil 4), bu nedenle bazı özellikleriyle cisimlerin kendileri tarafından belirlenir.

Pirinç. 4. Hızlanma oranı etkileşimin niteliğine bağlı değildir

Bu özelliğe denir eylemsizlik. Ataletin ölçüsü kütledir. Dolayısıyla cisimlerin birbirleriyle etkileşimi sonucu elde ettikleri ivmelerin oranı, bu cisimlerin kütlelerinin ters oranına eşittir. Bu gerçek, iki arabanın olduğu bir deneyle gösterilmektedir. farklı kitleler() elastik bir plaka kullanarak birbirini itin (Şek. 5). Bu etkileşimin bir sonucu olarak, kütlesi daha küçük olan bir araba daha büyük bir ivme kazanacaktır.

Pirinç. 5. Farklı kütlelere sahip iki cismin etkileşimi

Pirinç. 6. Dinamiğin temel deneysel yasası

Etkileşim sonucu elde edilen vücut kütleleri ve ivmelerin oranını açıklayan yasaya denir. dinamiğin temel deneysel yasası(Şekil 6).

Newton'un üçüncü yasasının daha basit bir formülasyonu şöyledir: etki kuvveti reaksiyon kuvvetine eşittir.

Etki kuvveti ve tepki kuvveti her zaman aynı nitelikteki kuvvetlerdir. Örneğin, Önceki deneyim birinci dinamometrenin ikinciye etki kuvveti ve ikinci dinamometrenin birinciye uyguladığı kuvvet elastik kuvvetlerdir; Yüklü bir cismin diğeri üzerindeki etki kuvvetleri ve bunun tersi, elektriksel nitelikteki kuvvetlerdir.

Etkileşim kuvvetlerinin her biri, farklı bedenler. Sonuç olarak, cisimler arasındaki etkileşim kuvvetleri resmi olarak aşağıdakilere rağmen birbirini telafi edemez:

Pirinç. 7. Ortaya çıkan kuvvetin paradoksu

Newton'un üçüncü yasasını doğrulayan bir deney gösterelim. Deney başlamadan önce teraziler dengededir: Sol tarafa etki eden kuvvetler, sağa etki eden tüm kuvvetlere eşittir (Şekil 8).

Pirinç. 8. Sol tarafa etki eden kuvvetler, sağa etki eden tüm kuvvetlere eşittir

Ağırlığı, duvarlarına veya tabanına dokunmadan suyla dolu bir kabın içine yerleştirin. Dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen bir kaldırma kuvveti, su tarafındaki ağırlığa etki eder. Ancak Newton'un üçüncü yasasına göre kuvvetler zorunlu olarak çiftler halinde ortaya çıkar. Bu, ağırlığın yanından Arşimet kuvvetine eşit büyüklükte ancak zıt yönde bir kuvvetin su üzerinde etki etmeye başlayacağı ve bu da kabı aşağı doğru "iteceği" anlamına gelir. Bu da ağırlıkla birlikte gemiye doğru dengenin bozulacağı anlamına gelir (Şek. 9).

Pirinç. 9. Ağırlığın etkisiyle gemiye doğru denge bozulacaktır.

Böylece, Newton'un birinci yasası şunu belirtir: Eğer bir cisim yabancı cisimler tarafından etkilenmiyorsa, o zaman eylemsiz referans sistemlerine göre hareketsiz veya düzgün doğrusal hareket halindedir. Buradan bir cismin hızındaki değişimin nedeninin kuvvet olduğu sonucu çıkar. Newton'un ikinci yasası, bir cismin bir kuvvetin etkisi altında nasıl hareket ettiğini açıklar. Bu ayarlar niceliksel oran ivme ve kuvvet arasındadır.

Newton'un birinci ve ikinci yasaları yalnızca tek bir cismi dikkate alır. Üçüncü yasa, iki cismin eşit büyüklükte ve zıt yöndeki kuvvetlerle etkileşimini dikkate alır. Bu kuvvetlere etkileşim kuvvetleri denir. Aynı düz çizgi boyunca yönlendirilirler ve farklı cisimlere uygulanırlar.

Bedenlerin etkileşiminin bazı özellikleri. Galileo'nun görelilik ilkesi

Newton yasaları dikkate alındığında ortaya çıkan sonuçlar:

1. Doğadaki tüm kuvvetler her zaman çiftler halinde ortaya çıkar (Şekil 10). Bir kuvvet ortaya çıkarsa, o zaman birinci cismin yanından ikinciye etki eden, ona zıt yönde ikinci bir kuvvet kesinlikle görünecektir. Bu kuvvetlerin her ikisi de aynı niteliktedir.

Pirinç. 10. Doğadaki tüm kuvvetler her zaman çift olarak ortaya çıkar

2. Etkileşim kuvvetlerinin her biri farklı cisimlere uygulanır, dolayısıyla cisimler arasındaki etkileşim kuvvetleri birbirini telafi edemez.

3. Farklı eylemsiz referans sistemlerinde cisimlerin ivmeleri aynıdır. Yer değiştirmeler ve hızlar değişir, ancak ivmeler değişmez. Cisimlerin kütlesi de referans sisteminin seçimine bağlı değildir, bu da kuvvetin buna bağlı olmayacağı anlamına gelir. Yani eylemsiz referans sistemlerinde mekanik hareketin tüm yasaları aynıdır - bu Galileo'nun görelilik ilkesi.

Niteliksel bir problemin analizi

1. Halatın diğer ucu kişinin kemerine bağlıysa ve blok hareketsizse, kişi blok üzerine atılan ipi kullanarak kendini kaldırabilir mi?

Pirinç. 11. Problemin gösterimi

İlk bakışta, bir kişinin ipe etki ettiği kuvvetin, ipin bir kişiye etki ettiği kuvvete eşit olduğu görülmektedir (Şekil 11). Fakat kuvvet ip vasıtasıyla bloğa uygulandığında kişiye de kuvvet uygulanır, dolayısıyla kişi bu ip boyunca kendini kaldırabilecektir. Böyle bir sistem kapalı değildir. “İnsan halatı” sistemi bir blok içerir.

2. Bir kişi kendisi bu teknenin içindeyse ve ellerini yanlardan birine koyarsa tekneyi itebilir mi?

Pirinç. 12. Problemin gösterimi

Bu problemde “insan – tekne” sistemi kapalıdır (Şekil 12), yani kişinin teknenin yan tarafına uyguladığı kuvvet, teknenin yan tarafının tekneye uyguladığı kuvvete eşittir. kişi, ancak ters yöne yönlendirilir. Hiçbir hareket olmayacak.

3. İnsan kendini bataklıktan saçından çekerek çıkarabilir mi?

Pirinç. 13. Problemin gösterimi

Sistem de kapalı. Elin saça uyguladığı kuvvet, saçın ele uyguladığı kuvvete eşittir ancak ters yöndedir (Şekil 14). İnsan kendini saçından tutarak bataklıktan çıkaramaz.

Kaynakça

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizik 10. - Yüksek Lisans: Eğitim, 2008.
2. A.P. Rymkevich. Fizik. Sorun kitabı 10-11. - M.: Bustard, 2006.
3. O.Ya. Savchenko. Fizik problemleri. - M.: Nauka, 1988.
4. AV. Peryshkin, V.V. Krauklis. Fizik dersi. T. 1. - M.: Durum. Öğretmen ed. dk. RSFSR'nin eğitimi, 1957.

1. İnternet portalı “raal100.narod.ru” ()
2. İnternet portalı “physics.ru” ()
3. İnternet portalı “bambookes.ru” ()
4. İnternet portalı “bourabai.kz” ()

Ev ödevi

1. 26. paragrafın sonundaki sorular (s. 70) - G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizik 10 (önerilen okumalar listesine bakın)
2. Newton'un üçüncü yasası bizzat Newton tarafından şu şekilde formüle edilmiştir: "Bir etki için her zaman eşit ve zıt bir tepki vardır." Etki ve tepki arasında fiziksel bir fark var mı? Newton'un "etkisi" ve "tepkisi" nedir?
3. İfade doğru mu: Bir cismin hızı, ona etki eden kuvvet tarafından belirlenir mi?
4. Hareket halindeki bir aracın ön camına sivrisinek çarptı. Çarpma sırasında sivrisinek ve arabaya etki eden kuvvetleri karşılaştırın.

Cisimlerin birbirleri üzerindeki her hareketi etkileşim karakterine sahiptir: Eğer cisim 1 cisim 2'ye bir kuvvetle etki ediyorsa, o zaman cisim 2 de cisim 1'e bir kuvvetle etki eder.

Newton'un üçüncü yasası, birbirleriyle etkileşime giren kuvvetlerin büyüklüklerinin eşit ve yönlerinin zıt olduğunu belirtir. Yukarıdaki kuvvet gösterimleri kullanılarak üçüncü yasanın içeriği bir eşitlik olarak temsil edilebilir:

Newton'un üçüncü yasasından, kuvvetlerin çiftler halinde ortaya çıktığı sonucu çıkar: Bir cisme uygulanan herhangi bir kuvvet, verilen cisimle etkileşime giren başka bir cisme uygulanan eşit büyüklükte ve zıt yönlü bir kuvvetle ilişkilendirilebilir.

Newton'un üçüncü yasası her zaman doğru değildir. Temas etkileşimleri (yani vücutların doğrudan teması sırasında gözlemlenen etkileşimler) ve ayrıca birbirinden belli bir mesafede bulunan dinlenme halindeki vücutların etkileşimi durumunda oldukça katı bir şekilde yerine getirilir.

Newton'un üçüncü yasasının ihlaline bir örnek, Şekil 2'de gösterildiği gibi, söz konusu anda hareket eden iki yüklü parçacıktan oluşan bir sistem olabilir. 11.1. Elektrodinamikte üçüncü yasaya uyan kuvvete ek olarak kanıtlanmıştır. elektrostatik etkileşim birinci parçacığa manyetik bir kuvvet etki edecek, ikinci parçacığa ise yalnızca bir kuvvet etki edecek eşit değerŞekilde gösterilen durum için ikinci parçacığa etki eden manyetik kuvvet sıfırdır.

Boşluktaki ışığın hızından çok daha düşük parçacık hızlarında ('de), F kuvvetinin kuvvetle karşılaştırıldığında ihmal edilebilir olduğuna dikkat edin, dolayısıyla Newton'un üçüncü yasası bu durumda da pratikte geçerli olur.

Şimdi birbirinden mesafeyle ayrılmış, elektriksel olarak nötr iki parçacıktan oluşan bir sistemi düşünelim. Dolayı evrensel yerçekimi bu parçacıklar birbirlerini kuvvetle çekerler

İÇİNDE bu durumda Parçacıkların etkileşimi yerçekimi alanı aracılığıyla gerçekleştirilir. Diyelim ki birinci parçacık kendisini çevreleyen uzayda bir alan oluşturuyor ve bu durum, bu alanın herhangi bir noktasına yerleştirilen parçacığın, birinci parçacığa doğru çekim kuvvetine maruz kalmasıyla kendini gösteriyor. Benzer şekilde ikinci parçacık, birinci parçacık üzerindeki etkisinde kendini gösteren bir alan yaratır. Deneyimler, örneğin alanı oluşturan parçacığın konumundaki bir değişikliğin neden olduğu alandaki değişikliklerin, uzayda anında yayılmadığını, ancak çok yüksek, ancak ışığın hızına eşit sonlu bir hızla yayıldığını göstermektedir. boşluk c.

Parçacıkların başlangıçta 1 ve 2 konumlarında hareketsiz olduğunu varsayalım (Şekil 11.2). Etkileşim kuvvetleri eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Şimdi parçacığın çok hızlı bir şekilde (neredeyse c'ye eşit bir hızla) konumuna hareket etmesine izin verin. Bu noktada parçacığa daha küçük büyüklükte bir kuvvet etki edecektir. ve farklı yönlendirilmiştir (parçacığın alanının değişmeden kaldığını hatırlayın). İkinci parçacık üzerinde yer değiştirmenin neden olduğu alan bozukluğu 2 noktasına ulaşana kadar kuvvet etki etmeye devam edecektir, dolayısıyla parçacık 1 noktasında durduktan sonra bir süre hareket ederken Newton'un üçüncü yasası ihlal edilmiştir.

Bir parçacık 1 noktasından Γ noktasına V hızıyla, çok daha az hareket ederse veya alan bozukluklarının yayılma hızı sonsuz derecede büyükse, o zaman 2 noktasındaki anlık alan değerleri parçacığın noktadaki konumlarına karşılık gelir. zaman içinde aynı anda olacak ve dolayısıyla üçüncü yasanın ihlali gözlemlenmeyecektir.

Newton mekaniği genellikle yalnızca ışık hızından çok daha düşük hareket hızları için geçerlidir (at). Dolayısıyla bu mekanik çerçevesinde alan bozukluklarının yayılma hızı sonsuz kabul edilir ve Newton'un üçüncü yasası her zaman sağlanır.

Klasik mekaniğin temel yasaları 1687'de Isaac Newton (1642-1727) tarafından toplanıp yayımlandı. “Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri” adlı eserde üç ünlü yasa yer alıyordu.

Uzun bir süre bu dünya derin bir karanlıkla örtülmüştü
Işık olsun ve sonra Newton ortaya çıksın.

(18. yüzyıl epigramı)

Ancak Şeytan intikam almak için fazla beklemedi.
Einstein geldi ve her şey eskisi gibi oldu.

(20. yüzyıl epigramı)

Einstein'ın göreceli dinamiklerle ilgili ayrı bir makalesinde ortaya çıkmasıyla neler olduğunu okuyun. Bu arada her Newton yasası için formüller ve problem çözme örnekleri vereceğiz.

Newton'un ilk yasası

Newton'un birinci yasası şunu belirtir:

Atalet sistemleri adı verilen, üzerlerine hiçbir kuvvet etki etmediğinde veya diğer kuvvetlerin etkisi telafi edildiğinde cisimlerin düzgün ve doğrusal olarak hareket ettiği bu tür referans sistemleri vardır.

Basitçe söylemek gerekirse, Newton'un birinci yasasının özü şu şekilde formüle edilebilir: Eğer bir arabayı tamamen düz bir yolda itersek ve tekerlek sürtünmesi ve hava direnci kuvvetlerini ihmal edebileceğimizi hayal edersek, o zaman araba bir süre aynı hızla yuvarlanacaktır. sonsuz uzun zaman.

Eylemsizlik- bu, vücut üzerinde herhangi bir etki olmadığında, vücudun hem yön hem de büyüklük açısından hızını koruma yeteneğidir. Newton'un birinci yasasına eylemsizlik yasası da denir.

Newton'dan önce eylemsizlik yasası Galileo Galilei tarafından daha az açık bir biçimde formüle edilmişti. Bilim adamı ataletin "yok edilemez şekilde damgalanmış hareket" olduğunu söyledi. Galileo'nun eylemsizlik yasası şunu belirtir: Dış kuvvetlerin yokluğunda, bir cisim ya hareketsizdir ya da düzgün bir şekilde hareket eder. Newton'un en büyük yeteneği Galileo'nun görelilik ilkesini birleştirebilmesidir. kendi eserleri ve diğer bilim adamlarının "Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri"ndeki çalışmaları.

Arabanın dış kuvvetlerin etkisi olmadan itildiği ve yuvarlandığı bu tür sistemlerin gerçekte var olmadığı açıktır. Kuvvetler her zaman cisimlere etki eder ve bu kuvvetlerin etkisini tamamen telafi etmek neredeyse imkansızdır.

Örneğin Dünya üzerindeki her şey sabit bir çekim alanı içerisindedir. Hareket ettiğimizde (yürüyüşümüz, arabaya binmemiz veya bisiklete binmemiz fark etmez), birçok kuvvetin üstesinden gelmemiz gerekir: yuvarlanma sürtünmesi ve kayma sürtünmesi, yerçekimi, Coriolis kuvveti.

Newton'un ikinci yasası

Sepetle ilgili örneği hatırlıyor musunuz? Şu anda kendisine başvurduk. güç! Sezgisel olarak araba yuvarlanacak ve kısa sürede duracaktır. Bu, hızının değişeceği anlamına gelir.

İÇİNDE gerçek dünya Bir cismin hızı çoğunlukla sabit kalmaktan ziyade değişir. Başka bir deyişle vücut ivmeyle hareket ediyor. Hız düzgün bir şekilde artıyor veya azalıyorsa, hareketin düzgün şekilde hızlandırıldığı söylenir.

Bir piyano bir evin çatısından düşerse, yerçekiminden kaynaklanan sabit ivmenin etkisi altında düzgün bir şekilde hareket eder. G. Üstelik gezegenimizde bir pencereden dışarı atılan herhangi bir yay şeklindeki nesne aynı serbest düşüş ivmesiyle hareket edecektir.

Newton'un ikinci yasası kütle, ivme ve bir cisme etki eden kuvvet arasındaki ilişkiyi kurar. İşte Newton'un ikinci yasasının formülasyonu:

Bir cismin (maddi nokta) ivmelenmesi eylemsizlik sistemi Sayma, kendisine uygulanan kuvvetle doğru orantılı, kütleyle ters orantılıdır.

Bir cismin üzerine birden fazla kuvvet aynı anda etki ediyorsa bu formül tüm kuvvetlerin sonucu, yani vektör toplamı değiştirilir.

Bu formülasyonda Newton'un ikinci yasası yalnızca ışık hızından çok daha düşük bir hızdaki hareket için geçerlidir.

Bu yasanın diferansiyel form adı verilen daha evrensel bir formülasyonu vardır.

Sonsuz küçük bir zaman diliminde dt Cismin üzerine etkiyen kuvvet, cismin momentumunun zamana göre türevine eşittir.

Newton'un üçüncü yasası nedir? Bu yasa cisimlerin etkileşimini açıklar.

Newton'un 3. yasası bize her etkinin bir tepki olduğunu söyler. Ve gerçek anlamda:

İki cisim birbirine zıt yönde fakat büyüklükleri eşit kuvvetlerle etki eder.

Newton'un üçüncü yasasını ifade eden formül:

Başka bir deyişle Newton'un üçüncü yasası etki ve tepki yasasıdır.

Newton yasalarını kullanan bir problem örneği

İşte Newton yasalarını kullanan tipik bir problem. Çözümü Newton'un birinci ve ikinci yasalarını kullanıyor.

Paraşütçü paraşütünü açmıştır ve sabit hızla alçalmaktadır. Hava direncinin kuvveti nedir? Paraşütçünün ağırlığı 100 kilogramdır.

Çözüm:

Paraşütçünün hareketi bu nedenle tekdüze ve doğrusaldır. Newton'un ilk yasası, üzerindeki kuvvetlerin etkisi telafi edilir.

Paraşütçü yerçekimi ve hava direncinden etkilenir. Kuvvetler zıt yönlere yönlendirilir.

Newton'un ikinci yasasına göre Yer çekimi kuvveti, yer çekimi ivmesinin paraşütçünün kütlesiyle çarpımına eşittir.

Cevap: Hava direnci kuvveti yerçekimi kuvvetine eşit büyüklüktedir ve ters yönde yönlendirilir.

Bu arada! Okuyucularımız için şimdi %10 indirim var.

İşte Newton'un üçüncü yasasının işleyişini anlamanıza yardımcı olacak başka bir fiziksel problem.

Bir sivrisinek arabanın ön camına çarpıyor. Arabaya ve sivrisineğe etki eden kuvvetleri karşılaştırın.

Çözüm:

Newton'un üçüncü yasasına göre cisimlerin birbirlerine etki ettiği kuvvetler eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Sivrisineğin arabaya uyguladığı kuvvet, arabanın sivrisineğe uyguladığı kuvvete eşittir.

Diğer bir husus da bu kuvvetlerin cisimler üzerindeki etkilerinin kütle ve ivme farklılıklarından dolayı çok farklı olmasıdır.

Isaac Newton: hayattan mitler ve gerçekler

Ana eserinin yayınlandığı sırada Newton 45 yaşındaydı. benim için uzun yaşam bilim adamı katkıda bulundu büyük katkı modern fiziğin temellerini atarak ve gelecek yıllardaki gelişimini belirleyerek bilime dönüştü.

Sadece mekanik değil, aynı zamanda optik, kimya ve diğer bilimleri de okudu, iyi resim yaptı ve şiir yazdı. Newton'un kişiliğinin birçok efsaneyle çevrelenmiş olması şaşırtıcı değil.

Aşağıda I. Newton'un hayatından bazı gerçekler ve mitler bulunmaktadır. Bir efsanenin güvenilir bir bilgi olmadığını hemen açıklığa kavuşturalım. Ancak mitlerin ve efsanelerin kendi başlarına ortaya çıkmadığını ve yukarıdakilerden bazılarının pekala doğru olabileceğini kabul ediyoruz.

• Hakikat. Isaac Newton çok mütevazı ve utangaç bir adamdı. Keşifleri sayesinde kendini ölümsüzleştirdi ama kendisi hiçbir zaman şöhret peşinde koşmadı, hatta ondan kaçınmaya bile çalışmadı.
• Efsane. Newton'un bahçede üzerine bir elma düştüğünde bir aydınlanma yaşadığına dair bir efsane var. Veba salgınının (1665-1667) zamanıydı ve bilim adamı sürekli çalıştığı Cambridge'den ayrılmak zorunda kaldı. Elmanın düşmesinin bilim için gerçekten bu kadar ölümcül bir olay olup olmadığı kesin olarak bilinmiyor, çünkü bunun ilk sözleri yalnızca bilim adamının ölümünden sonraki biyografilerinde yer alıyor ve farklı biyografi yazarlarının verileri farklılık gösteriyor.
• Hakikat. Newton Cambridge'de okudu ve sonra çok çalıştı. Görevi gereği öğrencilere haftada birkaç saat ders vermesi gerekiyordu. Bilim insanının tanınmış erdemlerine rağmen Newton'un derslerine katılım azdı. Derslerine hiç kimse gelmemişti. Büyük olasılıkla bu, bilim adamının tamamen kendi araştırmasına kapılmış olmasından kaynaklanmaktadır.
• Efsane. 1689'da Newton Cambridge Parlamentosu'na seçildi. Efsaneye göre, bir yılı aşkın süredir parlamentoda görev yaptığı süre boyunca, her zaman düşüncelerine dalmış olan bilim adamı, yalnızca bir kez konuşmak için söz aldı. Taslak olduğu için pencereyi kapatmak istedi.
• Hakikat. Bilim adamının ve tümünün kaderinin ne olduğu bilinmiyor. modern bilim Keşke annesinin sözünü dinleseydi ve aile çiftliğinde çiftçilik yapmaya başlasaydı. Genç Isaac'in pancar ekmek, tarlalara gübre serpmek ve akşamları yerel barlarda içki içmek yerine daha fazla çalışmaya devam etmesi ancak öğretmenlerinin ve amcasının ikna etmesi sayesinde oldu.

Sevgili dostlar, unutmayın; her sorun çözülebilir! Bir fizik problemini çözmekte zorluk yaşıyorsanız temel fizik formüllerine bakın. Belki de cevap gözlerinizin önündedir ve sadece onu düşünmeniz gerekir. Peki, zamanın varsa bağımsız çalışmalar Kesinlikle hayır, uzman öğrenci servisi her zaman hizmetinizdedir!

En sonunda “Newton Yasaları” konulu bir video dersi izlemenizi öneririz.

Newton'un ilk yasası

Yokluktaki maddi noktanın kendisine göre atalet adı verilen bu tür referans sistemleri vardır. dış etkiler hızının büyüklüğünü ve yönünü sonsuza kadar korur.

Newton'un ikinci yasası- Bir cismin ivmesinin cisme uygulanan tüm kuvvetlerin sonucuna bağımlılığını açıklayan diferansiyel hareket kanunu. Newton'un üç kanunundan biri.

Newton'un ikinci yasası en yaygın formülasyonunda şunu belirtir: Eylemsizlik sistemlerinde, maddi bir noktanın (cisim) elde ettiği ivme, ona neden olan kuvvetle doğru orantılıdır, onunla yönde çakışır ve maddi noktanın (cisim) kütlesiyle ters orantılıdır. ).

Yukarıdaki formülasyonda Newton'un ikinci yasası yalnızca ışık hızından çok daha düşük hızlar için ve eylemsiz referans çerçeveleri için geçerlidir.

Eylemsiz bir referans çerçevesinde, maddi bir noktanın momentumunun zamana göre türevi, ona etki eden kuvvete eşittir.

burada P cismin momentumu (hareket miktarı), t zamandır ve d/dt zamana göre türevidir.

Süperpozisyon ilkesi dikkate alınarak bir cisme birden fazla kuvvet etki ettiğinde Newton'un ikinci yasası şöyle yazılır:

Newton'un üçüncü yasası

Bu yasa, etkileşim halindeki iki cisme ne olduğunu açıklar. Örneğin iki cisimden oluşan kapalı bir sistemi ele alalım. Birinci cisim ikinciye bir miktar kuvvetle etki edebilir, ikincisi ise birinciye kuvvetle etki edebilir. Kuvvetler nasıl karşılaştırılır? Newton'un üçüncü yasası şunu belirtir: Etki kuvveti, tepki kuvvetine eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Bu kuvvetlerin farklı cisimlere uygulandığını ve bu nedenle hiçbir şekilde telafi edilmediğini vurgulayalım.

Modern formülasyon

Momentumun korunumu kanunu (Momentumun korunumu kanunu), kapalı bir sistemin tüm cisimlerinin (veya parçacıklarının) momentumlarının vektör toplamının sabit bir miktar olduğunu belirtir.

Klasik mekanikte momentumun korunumu yasası genellikle Newton yasalarının bir sonucu olarak türetilir. Newton yasalarından, boş uzayda hareket ederken momentumun zaman içinde korunduğu ve etkileşim varlığında değişim hızının uygulanan kuvvetlerin toplamı tarafından belirlendiği gösterilebilir.

Temel korunum yasalarından herhangi biri gibi, momentumun korunumu yasası da temel simetrilerden birini tanımlar: uzayın homojenliği.

1.13. Sürtünme kuvveti

Sürtünme - bedenler arasındaki etkileşim türlerinden biri. İki cisim temas ettiğinde ortaya çıkar. Sürtünme, diğer tüm etkileşim türleri gibi, Newton'un üçüncü yasasına uyar: Eğer cisimlerden birine bir sürtünme kuvveti etki ediyorsa, o zaman aynı büyüklükte ancak ters yönde yönlendirilmiş bir kuvvet ikinci cisme de etki eder. Sürtünme kuvvetleri elastik kuvvetler gibi elektromanyetik doğa. Temas eden cisimlerin atomları ve molekülleri arasındaki etkileşim nedeniyle ortaya çıkarlar.

Kuru sürtünme kuvvetleri aralarında sıvı veya gaz tabakası bulunmadığında iki katı cisim temas ettiğinde ortaya çıkan kuvvetlerdir. Her zaman yönlendirilirler teğetsel olarak temas eden yüzeylere.

Cisimler göreceli olarak hareketsiz durumdayken meydana gelen kuru sürtünmeye denir. statik sürtünme . Güç statik sürtünme her zaman dış kuvvete eşit büyüklükte ve ters yönde yönlendirilir (Şekil 1.13.1).

Statik sürtünme kuvveti belirli bir maksimum değeri aşamaz ( F tr) maks. Eğer dış güç Daha ( F tr) max , bağıl kayma meydana gelir. Bu durumda sürtünme kuvvetine denir. kayma sürtünme kuvveti . Her zaman hareket yönünün tersi yönde yönlendirilir ve genel olarak konuşursak, cisimlerin bağıl hızına bağlıdır. Ancak birçok durumda kayma sürtünme kuvvetinin yaklaşık olarak cisimlerin bağıl hızından bağımsız olduğu ve maksimum statik sürtünme kuvvetine eşit olduğu düşünülebilir. Bu kuru sürtünme kuvveti modeli birçok basit fiziksel problemi çözmek için kullanılır (Şekil 1.13.2).

Deneyimler, kayma sürtünme kuvvetinin, gövdenin destek üzerindeki normal basınç kuvvetiyle ve dolayısıyla desteğin tepki kuvvetiyle orantılı olduğunu göstermektedir.

F tr = ( F tr) maksimum = μ N.

Orantılılık katsayısı μ denir kayan sürtünme katsayısı .

Sürtünme katsayısı μ boyutsuz bir miktardır. Tipik olarak sürtünme katsayısı birden küçüktür. Temas eden gövdelerin malzemelerine ve yüzey işleminin kalitesine bağlıdır. Kayma sırasında sürtünme kuvveti, temas eden yüzeylere bağıl hızın tersi yönde teğet olarak yönlendirilir (Şekil 1.13.3).

Katı bir cisim sıvı veya gaz içinde hareket ettiğinde viskoz sürtünme kuvveti . Viskoz sürtünme kuvveti kuru sürtünme kuvvetinden önemli ölçüde daha azdır. Aynı zamanda cismin bağıl hızının tersi yönde de yönlendirilir. Viskoz sürtünmede statik sürtünme yoktur.

Viskoz sürtünme kuvveti büyük ölçüde vücudun hızına bağlıdır. Oldukça düşük hızlarda F tr ~ υ, yüksek hızlarda F tr ~υ2 . Üstelik bu oranlardaki orantı katsayıları vücudun şekline bağlıdır.

Sürtünme kuvvetleri aynı zamanda cisim yuvarlandığında da ortaya çıkar. Fakat yuvarlanma sürtünme kuvvetleri genellikle oldukça küçüktür. Basit problemleri çözerken bu kuvvetler ihmal edilir.

YERÇEKİMİ KANUNU. Gezegenlerin (Kepler'in gözlemleri) ve özellikle Ay'ın hareketinin analizine dayanarak 1667'de Newton tarafından keşfedildi. R. Hooke (önceliğe itiraz edildi) ve R. Boscovich aynı yönde çalıştı.
Tüm cisimler birbirleriyle, bu cisimlerin kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı bir kuvvetle etkileşime girer.
Kanun onun için adil: 1. Homojen toplar. 2. Maddi noktalar için. 3. Eşmerkezli cisimler için. Büyük kütlelerde yer çekimi etkileşimi önemlidir.	Örnekler: Hidrojen atomunda bir elektronun bir protona çekimi  210 -11 N'dir. Dünya ile Ay arasındaki yer çekimi 210 20 N. Güneş ve Dünya arasındaki yer çekimi  3.510 22 N.
Başvuru: 1. Gezegenlerin ve uydularının hareket kalıpları. Kepler'in yasaları geliştirildi. 2. Kozmonotik. Uydu hareketinin hesaplanması.
Dikkat!: 1. Kanun yerçekiminin nedenlerini açıklamaz, sadece niceliksel kanunlar koyar. 2. Üç veya daha fazla cismin etkileşimi durumunda cisimlerin hareketi sorunu genel bir biçimde çözülemez. Diğer cisimlerin neden olduğu “sarsılmaları” hesaba katmak gerekir (Neptün'ün Adams ve Le Verrier tarafından 1846'da ve Plüton'un 1930'da keşfedilmesi). 3. Rasgele şekilli cisimler söz konusu olduğunda, her bir cismin küçük parçaları arasındaki etkileşimleri özetlemek gerekir.
Kanunun analizi: 1. Kuvvet, cisimleri birbirine bağlayan düz çizgi boyunca yönlendirilir. 2. G - evrensel yerçekimi sabiti (yerçekimi sabiti). Sayısal değer birim sisteminin seçimine bağlıdır.
Uluslararası Birim Sisteminde (SI) G=6,67. 10-11.
Yerçekimi sabitinin doğrudan ölçümleri ilk kez 1798 yılında G. Cavendish tarafından burulma terazisi kullanılarak gerçekleştirildi.
m 1 =m 2 =1 kg, R=1 m olsun, o zaman: G=F (sayısal olarak). Fiziksel anlam yerçekimi sabiti: yerçekimi sabiti sayısal olarak, birbirinden 1 m uzaklıkta bulunan, her biri 1 kg ağırlığındaki iki nokta gövdesi arasında etki eden yerçekimi kuvvetinin modülüne eşittir.
Yerçekimi sabiti G'nin çok küçük olması, yerçekimi etkileşiminin yoğunluğunun küçük olduğunu gösterir.

Deformasyon(lat. deformasyon- “bozulma”) - vücut parçacıklarının birbirlerine göre hareketleriyle ilişkili göreceli konumlarındaki bir değişiklik. Deformasyon, atomlar arası mesafelerdeki değişikliklerin ve atom bloklarının yeniden düzenlenmesinin sonucudur. Tipik olarak deformasyona, ölçüsü elastik mekanik stres olan atomlar arası kuvvetlerin büyüklüğündeki bir değişiklik eşlik eder.

Deformasyonlar tersinir (elastik) ve geri döndürülemez (plastik, sürünme) olarak ikiye ayrılır. Uygulanan kuvvetlerin sona ermesiyle elastik deformasyonlar kaybolur ancak geri dönüşü olmayan deformasyonlar kalır. Elastik deformasyonlar, metal atomlarının denge konumundan tersinir yer değiştirmelerine dayanmaktadır (başka bir deyişle, atomlar atomlar arası bağların sınırlarını aşmamaktadır); Geri döndürülemez olanlar, atomların ilk denge konumlarından önemli mesafelere geri dönüşü olmayan hareketlerine (yani, yükü kaldırdıktan sonra atomlar arası bağların sınırlarının ötesine geçerek, yeni bir denge konumuna yeniden yönlendirmeye) dayanır.

Plastik deformasyonlar, gerilimdeki değişikliklerin neden olduğu geri dönüşü olmayan deformasyonlardır. Sürünme deformasyonları zamanla meydana gelen geri dönüşü olmayan deformasyonlardır. Maddelerin plastik olarak deforme olma yeteneğine plastisite denir. Bir metalin plastik deformasyonu sırasında, şekil değişikliğiyle eş zamanlı olarak bir dizi özellik değişir - özellikle soğuk deformasyon sırasında mukavemet artar.

İş ve güç
	Bir cisme etki eden kuvveti karakterize etmek F mekanik iş denilen bir miktar kullanılır. Sabit bir kuvvetin etkisi altında olsun F gövde 1. pozisyondan 2. pozisyona hareket etti (bkz. Şekil 1). Hareket bir vektör ile karakterize edilir S. Kuvvet işi F hareket halinde S eşitlikle tanımlanan skaler bir niceliktir: A = F · Sçünkü. 1 J = 1 Nm. İşin özellikleri:
	Kuvvet işi F hareket ederken grafiksel olarak hesaplanabilir. İşin tanımından da anlaşılacağı gibi, değeri gölgeli dikdörtgenin alanına eşittir (bkz. Şekil 2).
	Daha karmaşık yasalara göre değişen değişken bir kuvvet için yapılan iş miktarı da aynı şekilde belirlenir. İncirde. 3 değişken bir kuvvetin çalışmasının grafiksel anlamını açıklar F OX ekseni boyunca yönlendirilmiştir. Örnek. Elastik kuvvet işinin hesaplanması (bkz. Şekil 4).A = F x/2.
	Bir kuvvet tarafından gerçekleştirilen işin yoğunluğu güç N ile karakterize edilir. Güç (ortalama güç), N = A/t eşitliği ile belirlenen değerdir; burada t, kuvvetin etki süresidir. Açıkçası N = F · Vçünkü. Bu ifade aynı zamanda anlık güç değerinin hesaplanması için de geçerlidir. Gücün birimi Watt'tır. 1 W = 1 J/sn. Değişken kuvvet çalışması Genel dava entegrasyonla hesaplanır: Kinetik enerji- noktalarının hareket hızına bağlı olarak mekanik bir sistemin enerjisi. Öteleme ve dönme hareketinin kinetik enerjisi sıklıkla açığa çıkar. Daha doğrusu kinetik enerji, bir sistemin toplam enerjisi ile dinlenme enerjisi arasındaki farktır; Dolayısıyla kinetik enerji toplam enerjinin hareketten kaynaklanan kısmıdır. Fiziksel anlam Tek parçacıktan oluşan bir sistemi düşünelim ve Newton'un ikinci yasasını yazalım: Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin bir sonucu vardır. Denklemi parçacığın yer değiştirmesiyle skaler olarak çarpalım. Bunu göz önünde bulundurursak şunu elde ederiz: Sistem kapalıysa, o zaman ve değer sabit kalır. Bu miktara denir kinetik enerji parçacıklar. Sistem yalıtılmışsa kinetik enerji hareketin integralidir. Kesinlikle katı bir cisim için toplam kinetik enerji toplam olarak yazılabilir. kinetik enerjiöteleme ve dönme hareketi: Vücut kütlesi Vücudun kütle merkezinin hızı Vücudun eylemsizlik momenti Vücudun açısal hızı. [değiştir]İşin fiziksel anlamı Bir parçacığa etki eden tüm kuvvetlerin işi, parçacığın kinetik enerjisini arttırmaya yöneliktir: [değiştir] Görelilik Işık hızına yakın hızlarda herhangi bir cismin kinetik enerjisi şuna eşittir: Nesne kütlesi; Bir nesnenin eylemsiz bir referans çerçevesindeki hareket hızı; Işığın boşluktaki hızı (- dinlenme enerjisi). Bu formül şu şekilde yeniden yazılabilir: Düşük hızlarda (), son ilişki olağan formül haline gelir. [değiştir] Kinetik ve iç enerjinin oranı Kinetik enerji, sistemin görüldüğü konuma bağlıdır. Makroskobik bir nesneyi (örneğin, görünür boyutlarda katı bir gövde) düşünürsek, o zaman vücut tek bir bütün olarak hareketsizdir ve böyle bir enerji biçiminden iç enerji olarak bahsedebiliriz. Bu durumda kinetik enerji yalnızca vücut bir bütün olarak hareket ettiğinde ortaya çıkar. Mikroskobik açıdan bakıldığında aynı cisim atomlardan ve moleküllerden oluşur. içsel enerji atomların ve moleküllerin hareketinden kaynaklanır ve bu parçacıkların termal hareketinin bir sonucu olarak kabul edilir ve bir cismin mutlak sıcaklığı, atomların ve moleküllerin bu tür hareketinin ortalama kinetik enerjisiyle doğru orantılıdır. Orantılılık katsayısı - Boltzmann sabiti. Potansiyelenerji- belirli bir cismin (veya maddi noktanın) kuvvetlerin etki alanındaki varlığı nedeniyle iş yapma yeteneğini karakterize eden skaler bir fiziksel miktar. Başka bir tanım: potansiyel enerji, sistemin Lagrangianında bir terim olan ve sistem elemanlarının etkileşimini tanımlayan koordinatların bir fonksiyonudur. "Potansiyel enerji" terimi 19. yüzyılda İskoç mühendis ve fizikçi William Rankine tarafından tanıtıldı. Enerjinin SI birimi Joule, CGS birimi ise erg'dir. Seçimi daha sonraki hesaplamaların uygunluğuna göre belirlenen, uzaydaki belirli bir cisim konfigürasyonu için potansiyel enerjinin sıfır olduğu varsayılır. Bu konfigürasyonu seçme işlemine denir normalleştirme potansiyel enerji . Potansiyel enerjinin doğru bir tanımı yalnızca, işi yalnızca cismin başlangıç ​​ve son konumuna bağlı olan, hareketinin yörüngesine bağlı olmayan bir kuvvetler alanında verilebilir. Bu tür güçlere muhafazakar denir. Ayrıca potansiyel enerji, birkaç cismin veya bir cismin ve bir alanın etkileşiminin bir özelliğidir. Herhangi fiziksel sistem en düşük potansiyel enerjiye sahip duruma yönelir. Elastik deformasyonun potansiyel enerjisi, vücudun parçaları arasındaki etkileşimi karakterize eder. Dünyanın yüzeye yakın yer çekimi alanındaki potansiyel enerji yaklaşık olarak aşağıdaki formülle ifade edilir: vücudun kütlesi nerede, serbest düşüşün ivmesi, vücudun kütle merkezinin keyfi olarak seçilen sıfır seviyesinin üzerindeki konumunun yüksekliğidir. elastik deformasyonun potansiyel enerjisi Büyüklük İsim Bir yayın gerilmesi veya sıkıştırılması, yayın potansiyel elastik deformasyon enerjisinin depolanmasına yol açar. Yayın denge konumuna geri dönmesi, depolanan elastik deformasyon enerjisinin serbest bırakılmasıyla sonuçlanır. Bu enerjinin büyüklüğü: Elastik deformasyonun potansiyel enerjisi.. - elastik kuvvetin işi ve elastik deformasyonun potansiyel enerjisindeki değişim. A - elastik kuvvetin işi k - yay sertliği E p - elastik deformasyonun enerjisi x - deformasyon değeri

Atalet momenti- skaler bir fiziksel nicelik, tıpkı bir cismin kütlesinin öteleme hareketindeki ataletinin bir ölçüsü olması gibi, bir eksen etrafında dönme hareketindeki ataletin ölçüsüdür. Kütlelerin vücuttaki dağılımı ile karakterize edilir: atalet momenti, temel kütlelerin çarpımlarının, taban setine (nokta, çizgi veya düzlem) olan mesafelerinin karesi ile toplamına eşittir.

SI birimi: kg m².

Tanım: BEN veya J.

Noktaların mesafesinin ölçüldüğü manifolda bağlı olarak birkaç atalet momenti vardır.