đl 2 newton

By Admin 01/09/2023 0

Bách khoa toàn thư há Wikipedia

Bạn đang xem: đl 2 newton

Nguyên bạn dạng tấp tểnh luật I và II của Newton được ghi chép bởi vì giờ đồng hồ Latin vô cuốn Principia Mathematica.

Các tấp tểnh luật về vận động của Newton là 1 trong khối hệ thống bao gồm 3 tấp tểnh luật bịa đặt hệ thống móng cơ bạn dạng mang đến cơ học tập cổ xưa. Chúng tế bào mô tả quan hệ thân ái một vật thể và những lực tác dụng gần giống vận động của vật thể cơ. Các tấp tểnh luật đã và đang được thao diễn giải theo đòi vô số phương pháp không giống nhau vô xuyên suốt 3 thế kỷ tiếp sau đó,[1] và hoàn toàn có thể tóm lược như sau:

  1. Định luật I (Định luật quán tính): Một vật ko Chịu ứng dụng của một lực này hoặc Chịu ứng dụng của những lực sở hữu hiệp lực bởi vì 0, hoặc còn thưa cách tiếp là những lực cân đối thì nó vẫn không thay đổi tình trạng đứng yên tĩnh hoặc vận động trực tiếp đều.[2][3]
  2. Định luật II: Vector tốc độ của một vật luôn luôn nằm trong phía với lực ứng dụng lên vật. Độ rộng lớn của vector tốc độ tỉ trọng thuận với kích cỡ của vector lực và tỉ trọng nghịch tặc với lượng của vật. Định luật này thông thường được tuyên bố bên dưới dạng phương trình F=ma, với F là lực ứng dụng lên vật, m là lượng của vật và a là tốc độ của vật cơ.
  3. Định luật III: Khi một vật ứng dụng lực lên vật loại thể nhị, vật loại nhị tiếp tục ứng dụng một lực nằm trong kích cỡ và trái hướng về phía vật loại nhất.

Cả tía tấp tểnh luật được mái ấm cơ vật lý học tập Isaac Newton dò thám rời khỏi phiên trước tiên và được xuất bạn dạng vô cuốn sách Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Các nguyên tắc toán học tập của triết học tập tự động nhiên) năm 1687.[4] Newton người sử dụng những tấp tểnh luật này nhằm lý giải và phân tích vận động của những vật thể, ví như vận động của những hành tinh ranh vô hệ mặt mũi trời.[5]

Tổng quan[sửa | sửa mã nguồn]

Các tấp tểnh luật vận động của Newton đều được vận dụng cho những vật thể được hoàn hảo hóa trở thành những hóa học điểm với độ dài rộng vô nằm trong nhỏ đối với tiến trình của chính nó. Do vậy, những tấp tểnh luật này hoàn toàn có thể vận dụng được cả với những ngôi sao sáng và những hành tinh ranh, Lúc nhưng mà độ dài rộng của những vật thể rất rộng vẫn hoàn toàn có thể xem như là những hóa học điểm nếu như đối chiếu với tiến trình của bọn chúng. Ban đầu, những tấp tểnh luật của Newton ko thể dùng được với vận động của những vật rắn hoặc những vật thể sở hữu lượng thay đổi. Năm 1750, Leonard Euler tổng quát tháo hoá những tấp tểnh luật của Newton và thể hiện Các tấp tểnh luật về vận động của Euler. Nếu như 1 vật rắn được biểu thị như tụ hội của vô số hóa học điểm thì tấp tểnh luật của Euler hoàn toàn có thể được xem như là một hệ trái ngược của tấp tểnh luật Newton. Tuy nhiên, những tấp tểnh luật của Euler hoàn toàn có thể vận dụng mang đến vận động của những vật thể nhưng mà ko nên biết cho tới dáng vẻ của vật thể.

Định luật I[sửa | sửa mã nguồn]

Phát biểu[sửa | sửa mã nguồn]

Định luật I của Newton được tuyên bố như sau:

“ Một vật thể tiếp tục không thay đổi tình trạng đứng yên tĩnh hoặc vận động trực tiếp đều nếu mà không tồn tại một lực này ứng dụng lên nó hoặc nếu mà tổng những lực ứng dụng lên nó bởi vì 0 ”

Định luật hoàn toàn có thể ghi chép bên dưới dạng lý học:

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

Nguyên bạn dạng giờ đồng hồ Latin kể từ cuốn Principa, 1687

Nhà khoa học tập Hy Lạp cổ Aristotle tin cẩn rằng toàn bộ tất cả đều phải sở hữu địa điểm riêng rẽ của chính nó vô dải ngân hà. Những vật nặng nề như hòn đá hoặc cây xanh vì vậy sẽ sở hữu Xu thế ở lại Trái Đất, còn những vật nhẹ nhàng như lửa hay là không khí sẽ sở hữu Xu thế phía trên ko trung và những ngôi sao sáng sẽ sở hữu Xu thế phía trên thiên đường [6]. Từ cơ, Aristotle nhận định rằng mọi thứ thể đều ở tình trạng thuở đầu là tình trạng ngủ (trạng thái vô địa điểm của nó), vì vậy nhằm một vật thể vận động trực tiếp đều, rất cần phải sở hữu một lực ko thay đổi ứng dụng vô vật vô xuyên suốt quy trình vận động.

Tuy nhiên, Galileo Galilei nhận định rằng ko cần dùng lực nhằm vật thể dịch chuyển trực tiếp đều. Theo Gallilei, một vật vận động luôn luôn sở hữu khuynh phía không thay đổi tình trạng vận động (quán tính) của chính nó. Trạng thái vận động ở phía trên được đặc thù bởi vì véc tơ vận tốc tức thời (hay tổng quát tháo là động lượng) của vận động. Nếu ko Chịu ứng dụng bởi vì một tổng lực không giống ko thì một vật đang được đứng yên tĩnh tiếp tục đứng yên tĩnh mãi mãi, và một vật đang được vận động tiếp tục vận động trực tiếp đều mãi mãi. Định luật I của Newton được bắt mối cung cấp kể từ tấp tểnh luật quán tính chủ quan của Galilei và được không ngừng mở rộng mang đến tình huống tổng những lực bởi vì 0.

Cùng thời với Newton, nhiều mái ấm khoa học tập không giống đã và đang tuyên bố tấp tểnh luật quán tính chủ quan, tiêu biểu vượt trội như Thomas Hobbes [7] và René Descartes.

Ý Nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Những mái ấm du hành dải ngân hà cất cánh với véc tơ vận tốc tức thời thay cho thay đổi đối với hệ quy chiếu Trái Đất nên chúng ta nên Chịu thêm 1 lực quán tính chủ quan cân đối với lực mê hoặc. Do vậy, tổng những lực ứng dụng lên chúng ta bởi vì 0 vô hệ quy chiếu tàu vũ trụ. Khi cơ, những vật thể chỉ việc tác dụng nhẹ nhàng tiếp tục dịch chuyển trực tiếp đều mãi mãi

Định luật I cho là lực không nên là nguyên vẹn nhân cơ bản phát sinh vận động của những vật, nhưng mà chính xác là nguyên vẹn nhân phát sinh sự thay cho thay đổi tình trạng vận động (thay thay đổi vận tốc/động lượng của vật).

Nếu ko xét cho tới những lực quán tính chủ quan, tấp tểnh luật I của Newton chỉ nghiệm trúng trong số hệ quy chiếu quán tính chủ quan, tức là hệ quy chiếu sở hữu véc tơ vận tốc tức thời ko thay đổi đối với nhau. Nói cách tiếp, tấp tểnh luật I tiên lượng sự tồn bên trên của tối thiểu một hệ quy chiếu quán tính chủ quan, vô cơ vật thể bất biến véc tơ vận tốc tức thời nếu mà tổng những lực ứng dụng lên nó bởi vì 0. Nếu vận dụng tấp tểnh luật này so với những hệ quy chiếu phi quán tính chủ quan, tất cả chúng ta nên thêm nữa lực quán tính. Khi cơ, tổng lực bởi vì lực cơ bạn dạng nằm trong lực quán tính chủ quan. Như vậy, tấp tểnh luật I Newton còn hoàn toàn có thể tuyên bố bên dưới dạng:

Trong từng dải ngân hà hữu hình, vận động của một hóa học điểm vô một hệ quy chiếu mang đến trước Φ sẽ tiến hành đưa ra quyết định bởi vì tác dụng của những lực luôn luôn triệt xài nhau khi và chỉ khi vân tốc của hóa học điểm cơ không thay đổi vô Φ. Nói cách tiếp, một hóa học điểm luôn luôn ở tình trạng đứng yên tĩnh hoặc vận động trực tiếp đều vô hệ quy chiếu Φ trừ Lúc sở hữu một nước ngoài lực không giống 0 tác dụng lên hóa học điểm đó[8]

Trong thực tiễn, không tồn tại hệ quy chiếu này là hệ quy chiếu quán tính chủ quan trọn vẹn. Tuy nhiên, trong không ít tình huống rõ ràng, một hệ quy chiếu hoàn toàn có thể coi gần đúng là hệ quy chiếu quán tính chủ quan. Ví dụ, Lúc xét vận động của những vật bên trên mặt phẳng Trái khu đất, người tớ thông thường coi hệ quy chiếu gắn kèm với mặt mũi khu đất như 1 hệ quy chiếu quán tính chủ quan [9].

Định luật II[sửa | sửa mã nguồn]

Phát biểu[sửa | sửa mã nguồn]

Định luật II tuyên bố như sau:

“ Sự phát triển thành thiên động lượng của một vật thể tỉ trọng thuận với xung lực ứng dụng lên nó, và véctơ phát triển thành thiên động lượng này tiếp tục nằm trong phía với véctơ xung lực phát sinh nó ”

Định luật hoàn toàn có thể ghi chép bên dưới dạng toán học:

Với:

Xem thêm: giao thông đường biển nước ta ngày càng phát triển chủ yếu do

Ý nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Lex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua chuyện vis illa imprimitur.

Nguyên bạn dạng giờ đồng hồ Latin kể từ cuốn Principa, 1687

Theo tuyên bố thuở đầu của Newton, xung lực J được hiểu như thể tích phân của một nước ngoài lực F trong vòng thời hạn Δt [10][11]:

Từ cơ tớ có:

hay:

Bởi vì thế đa số những vật thể sẽ sở hữu lượng bất biến [12], tấp tểnh luật thông thường được nghe biết bên dưới dạng:

Với F là nước ngoài lực ứng dụng lên vật, m là lượng của vật và a là tốc độ của vật. Như vậy, từng nước ngoài lực ứng dụng lên vật tiếp tục sinh ra rời khỏi một tốc độ tỉ trọng thuận với kích cỡ của lực. Nói cách tiếp, nếu như một vật sở hữu tốc độ, tớ biết sở hữu lực ứng dụng lên vật cơ. Phương trình toán học tập bên trên thể hiện một khái niệm rõ ràng và đúng đắn mang đến định nghĩa lực. Lực, vô cơ vật lý, được khái niệm là sự việc thay cho thay đổi của động lượng vô một đơn vị chức năng thời gian. Như vậy, tổng nước ngoài lực ứng dụng lên một vật bên trên 1 thời điểm chắc chắn (lực tức thời) được biểu thị bởi vì vận tốc thay cho thay đổi động lượng của vật bên trên thời điểm lúc đó. Động lượng của vật thay đổi càng thời gian nhanh Lúc nước ngoài lực ứng dụng lên vật càng rộng lớn và ngược lại.

Ngoài việc thể hiện khái niệm mang đến lực, tấp tểnh luật 2 Newton còn là một nền tảng của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Hai tấp tểnh luật này còn có ý nghĩa sâu sắc cần thiết trong những công việc đơn giản và giản dị hóa phân tích về vận động và tương tác trong số những vật.

Định luật 2 Newton vô cơ học tập cổ điển[sửa | sửa mã nguồn]

Trong cơ học tập cổ xưa, lượng có mức giá trị ko thay đổi, bất kể vận động của vật. Do cơ, phương trình tấp tểnh luật 2 Newton trở thành:

Với:

  • m là lượng của vật (trong SI, lượng đo bởi vì đơn vị chức năng kg)
  • là tốc độ của vật (trong SI, tốc độ đo bởi vì đơn vị chức năng m/s2).

Như vậy vô cơ học tập cổ xưa, tổng nước ngoài lực bởi vì tích của lượng và tốc độ.

Cũng vô cơ học tập cổ xưa, lúc không xét cho tới lực quán tính chủ quan, tấp tểnh luật 2, tựa như tấp tểnh luật 1, chỉ đúng trong những hệ quy chiếu quán tính chủ quan. Khi vận dụng mang đến hệ quy chiếu ko quán tính chủ quan, cần thiết thêm nữa lực quán tính chủ quan.

Định luật 2 Newton vô thuyết kha khá hẹp[sửa | sửa mã nguồn]

Trong thuyết kha khá hẹp, tấp tểnh luật 2 Newton được không ngừng mở rộng nhằm vận dụng mang đến tương tác thân ái lực-4 và động lượng-4 hoặc gia tốc-4:

Định luật III[sửa | sửa mã nguồn]

Định luật III của Newton về vận động tuyên bố như sau

Đối với từng lực tác dụng lúc nào cũng có thể có một phản lực nằm trong kích cỡ, thưa cách tiếp, những lực tương tác thân ái nhị vật lúc nào cũng chính là những cặp lực nằm trong kích cỡ, nằm trong phương, trái hướng và không giống điểm đặt.

Ý Nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Định luật 3 Newton cho là lực ko xuất hiện nay riêng rẽ lẻ nhưng mà xuất hiện nay theo đòi từng cặp động lực-phản lực. Nói cách tiếp, lực chỉ xuất hiện nay Lúc sở hữu sự tương tác hỗ tương thân ái nhị hoặc nhiều vật cùng nhau. Cặp lực này, tấp tểnh luật 3 phân tích thêm thắt, là cặp lực trực đối. Chúng sở hữu nằm trong kích cỡ tuy nhiên trái hướng vật A và B. Nếu A ứng dụng một lực lên B, thì B cũng phát sinh một lực lên A và

.

Hơn nữa, vô tương tác, A thực hiện thay cho thay đổi động lượng của B từng nào thì động lượng của A cũng trở nên thay cho thay đổi từng ấy theo hướng ngược lại.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Định luật Euler
  • Cơ học tập Hamilton
  • Cơ học tập Lagrange
  • Định luật vạn vật mê hoặc của Newton
  • Nguyên lý ứng dụng tối thiểu
  • Phản ứng dụng (vật lý)
  • Nguyên lí tương đối

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ For explanations of Newton's laws of motion by Newton in the early 18th century, by the physicist William Thomson (Lord Kelvin) in the mid-19th century, and by a modern text of the early 21st century, see:-
    • Newton's "Axioms or Laws of Motion" starting on page 19 of volume 1 of the 1729 translation of the "Principia";
    • Section 242, Newton's laws of motion in Thomson, W (Lord Kelvin), and Tait, P.. G, (1867), Treatise on natural philosophy, volume 1; and
    • Benjamin Crowell (2000), Newtonian Physics.
  2. ^ Browne, Michael E. (tháng 7 năm 1999). Schaum's outline of theory and problems of physics for engineering and science (Series: Schaum's Outline Series). McGraw-Hill Companies. tr. 58. ISBN 978-0-07-008498-8.
  3. ^ Holzner, Steven (tháng 12 năm 2005). Physics for Dummies. Wiley, John & Sons, Incorporated. tr. 64. ISBN 978-0-7645-5433-9.
  4. ^ See the Principia on line at Andrew Motte Translation
  5. ^ Andrew Motte translation of Newton's Principia (1687) Axioms or Laws of Motion
  6. ^ Physics, or, Natural Hearing, bạn dạng dịch của Glen Coughlin, South Bend: St. Augustine’s Press 2005.
  7. ^ Thomas Hobbes ghi chép vô cuốn Leviathan:

    That when a thing lies still, unless somewhat else stir it, it will lie still forever, is a truth that no man doubts. But [the proposition] that when a thing is in motion it will eternally be in motion unless somewhat else stay it, though the reason be the same (namely that nothing can change itself), is not ví easily assented to lớn. For men measure not only other men but all other things by themselves. And because they find themselves subject after motion to lớn pain and lassitude, [they] think every thing else grows weary of motion and seeks repose of its own accord, little considering whether it be not some other motion wherein that desire of rest they find in themselves, consists.

    Xem thêm: điểm khác nhau cơ bản giữa khởi nghĩa yên thế và phong trào cần vương là
  8. ^ Beatty, Millard F. (2006). Principles of engineering mechanics Volume 2 of Principles of Engineering Mechanics: Dynamics-The Analysis of Motion,. Springer. tr. 24. ISBN 0-387-23704-6.
  9. ^ Thornton, Marion (2004). Classical dynamics of particles and systems (ấn bạn dạng 5). Brooks/Cole. tr. 53. ISBN 0-534-40896-6.
  10. ^ Hannah, J, Hillier, M J, Applied Mechanics, p221, Pitman Paperbacks, 1971
  11. ^ Raymond A. Serway, Jerry S. Faughn (2006). College Physics. Pacific Grove CA: Thompson-Brooks/Cole. tr. 161. ISBN 0-534-99724-4.
  12. ^ Angel R. Plastino & Muzzio, Juan C. (1992). “On the use and abuse of Newton's second law for variable mass problems”. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 53 (3): 227–232. Bibcode:1992CeMDA..53..227P. doi:10.1007/BF00052611. ISSN 0923-2958.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết) "We may conclude emphasizing that Newton's second law is valid for constant mass only. When the mass varies due to lớn accretion or ablation, [an alternate equation explicitly accounting for the changing mass] should be used."

Đọc thêm thắt và mối cung cấp tham lam khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  • Crowell, Benjamin (2011), Light and Matter (2011, Light and Matter), especially at Section 4.2, Newton's First Law Lưu trữ 2011-12-31 bên trên Wayback Machine, Section 4.3, Newton's Second Law Lưu trữ 2011-12-31 bên trên Wayback Machine, and Section 5.1, Newton's Third Law Lưu trữ 2011-12-28 bên trên Wayback Machine.
  • Feynman, R. P..; Leighton, R. B.; Sands, M. (2005). The Feynman Lectures on Physics. 1 (ấn bạn dạng 2). Pearson/Addison-Wesley. ISBN 0-8053-9049-9.
  • Fowles, G. R.; Cassiday, G. L. (1999). Analytical Mechanics (ấn bạn dạng 6). Saunders College Publishing. ISBN 0-03-022317-2.
  • Likins, Peter W. (1973). Elements of Engineering Mechanics. McGraw-Hill Book Company. ISBN 0-07-037852-5.
  • Marion, Jerry; Thornton, Stephen (1995). Classical Dynamics of Particles and Systems. Harcourt College Publishers. ISBN 0-03-097302-3.
  • NMJ Woodhouse (2003). Special Relativity. London/Berlin: Springer. tr. 6. ISBN 1-85233-426-6.
Về lịch sử
  • Newton, Isaac, "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica", 1729 English translation based on 3rd Latin edition (1726), volume 1, containing Book 1, especially at the section Axioms or Laws of Motion, starting page 19.
  • Newton, Isaac, "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica", 1729 English translation based on 3rd Latin edition (1726), volume 2, containing Books 2 & 3.
  • Thomson, W (Lord Kelvin), and Tait, P.. G, (1867), [http://books.google.com/books?id=wwO9X3RPt5kC .

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • MIT Physics đoạn phim lecture Lưu trữ 2008-04-11 bên trên Wayback Machine on Newton's three laws
  • Light and Matter – an on-line textbook
  • Simulation on Newton's first law of motion
  • "Newton's Second Law" by Enrique Zeleny, Wolfram Demonstrations Project.
  • Newton's 3rd Law demonstrated in a vacuum bên trên YouTube