Tärkein muut

Mekaaninen fysiikka

Sisällysluettelo:

Mekaaninen fysiikka
Mekaaninen fysiikka

Video: Mekaaninen energia 2024, Saattaa

Video: Mekaaninen energia 2024, Saattaa
Anonim

Hiukkasen liike yhdessä ulottuvuudessa

Yhtenäinen liike

Newtonin ensimmäisen lain (joka tunnetaan myös hitausperiaatteena) mukaan elin, jolla ei ole siihen vaikuttavaa nettovoimaa, joko pysyy levossa tai jatkaa liikkumista tasaisella nopeudella suorassa linjassa alkuperäisen liikeolosuhteensa mukaisesti. Itse asiassa klassisessa Newtonin mekaniikassa ei ole tärkeää eroa levon ja tasaisen liikkeen välillä suorassa linjassa; niitä voidaan pitää samana liikkumistilana, jonka eri tarkkailijat näkevät, toinen liikkuu samalla nopeudella kuin hiukkanen, toinen liikkuu vakionopeudella hiukkasen suhteen.

Vaikka inertin periaate on klassisen mekaniikan lähtökohta ja perustavanlaatuinen oletus, se on vähemmän kuin intuitiivisesti ilmeinen kouluttamattomalle silmälle. Aristotelilaisessa mekaniikassa ja tavallisessa kokemuksessa esineet, joita ei työnnetä, ovat yleensä levossa. Hitauslaki johdettiin Galileolla edellä kuvatuista kokeiluistaan, joissa pallot pyörivät kaltevilla tasoilla.

Galileolle inertian periaate oli keskeinen hänen keskeisessä tieteellisessä tehtävässään: hänen täytyi selittää, kuinka on mahdollista, että jos Maa todella pyörii akselillaan ja kiertää aurinkoa, emme tunne sitä liikettä. Hitausperiaate auttaa antamaan vastauksen: Koska olemme liikkeessä yhdessä Maan kanssa ja luontaisella pyrkimyksellämme on säilyttää kyseinen liike, Maa näyttää meille olevan levossa. Siten inertin periaate, joka ei kaikkea ole ilmeisen toteamusta, oli kerran keskeinen kysymys tieteellisissä väitteissä. Siihen mennessä, kun Newton oli selvittänyt kaikki yksityiskohdat, oli mahdollista laskea tarkasti pienet poikkeamat tästä kuvasta, jotka aiheutuivat siitä, että Maan pinnan liike ei ole tasaista suorassa liikkeessä (kiertoliikkeen vaikutuksista keskustellaan alla). Newtonin formulaatiossa yleinen havainto siitä, että elimet, joita ei työnnetä, yleensä lepäävät, johtuvat siitä, että niillä on epätasapainoiset voimat, jotka vaikuttavat niihin, kuten kitka ja ilmanvastus.

Kuten jo on jo todettu, liikkuvalla kappaleella voidaan sanoa olevan vauhtia, joka on yhtä suuri kuin sen massan ja nopeuden tulo. Sillä on myös eräänlainen energia, joka johtuu kokonaan sen liikkeestä, nimeltään kineettinen energia. Liikkeessä olevan massan m ruumiin kineettinen energia, jonka nopeus on v, annetaan muodolla