Н — ньютон. конвертер величин

[править] Общее описание

Ньютон определяется как сила, которая придает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Другая трактовка — сила, действующая на тело массой 1 кг в течение 1 с и меняет его скорость на 1 м/с

1 Н = 1 кг۰м/c2
1 Н = 105дин.

Формула для расчета силы в Ньютонах:

F = ma;
где: F — сила в Ньютонах;
m — масса в килограммах;
a — ускорение (м/c²)

Таким образом, на тело массой 1 кг, что находится в свободном падении (а=9,8 м/с²), действует сила F=1×9,8=9,8 ньютона. Если на 1 кг действует сила 9,8 ньютона, тогда 1 ньютон в 9,8 раз меньше килограмма и равен 0,102 кг неуравновешенной силы.

Чтобы «пощупать» силу в один ньютон, нужно поднять массу равную 102 граммам, чтобы она оказалась на высоте 1 метра ровно за 1,41 секунды и траектория этого движения — луч перпендикулярный земле. При этом ключевым является время, когда тело окажется на данной высоте (1,41 с). Даже если мы приложим значительную силу, в начале движения (a — приближается к бесконечности), для достижения условия высоты 1 метра на 1,41 с, должен существовать длительный промежуток времени, когда а равно нулю, или приобретает минусовое значение (или меняет свое направление), которое будет влиять на конечный средний результат силы — 1 ньютон в заданной траектории.

История ученого и исследователя

Про него можно было сказать словами поэта Николая Тихонова: «Гвозди б делать из этих людей. Крепче б не было в мире гвоздей». Родившись прежде положенного срока, очень маленьким и слабым, он прожил 84 года в полном здравии, до глубокой старости, посвятив всего себя развитию науки и занимаясь государственными делами. В течение всей своей жизни учёный придерживался твёрдых моральных принципов, был образцом честности, не стремился к публичности и славе. Не сломила его даже воля короля Якова II. Биография Исаака Ньютона богата на различные значимые события — начиная от открытий и заканчивая даже встречами с монаршими особами и посвящения его в рыцари.

Детство

Своё рождение в канун католического рождества Исаак считал особым знаком провидения. Ведь ему удалось совершить свои величайшие открытия. Словно новая Вифлеемская звезда, он осветил многие направления, по которым в дальнейшем развивалась наука. Многие открытия были сделаны благодаря намеченному им пути.

Родился будущий великий учёный, если считать по Юлианскому календарю, 25 декабря 1642 года в небольшой английской деревушке Вулсторп, расположенной в графстве Линкольншир.

В биографии мало что сказано о семье ученого. Отец Ньютона, казавшийся современникам чудаковатым и странным человеком, так и не узнал о рождении сына. Успешный фермер и хороший хозяин, всего несколько месяцев не доживший до появления сына на свет, оставил семье значительное хозяйство и денежные средства.

С юношеских лет, всю свою жизнь испытывающий нежную привязанность к матери, Исаак Ньютон не мог простить ей решения оставить его на попечительство бабушки и дедушки, после того, как та вышла замуж во второй раз. Автобиография, составленная им ещё в подростковом возрасте, повествует о порывах отчаянья и детских планах мести матери и отчиму. Исключительно бумаге смог он доверить рассказ о своих душевных переживаниях, по жизни знаменитый учёный был замкнут, не имел близких друзей и никогда не был женат.

В 12 лет он был определен в Грэнтемскую школу. Замкнутый и необщительный нрав, а также внутренняя сосредоточенность, настроили против него сверстников. С самого детства Исаак Ньютон предпочитал мальчишечьим проказам занятия естественными науками. Он много читал, увлекался конструированием механических игрушек, решал математические задачи. Конфликтная ситуация с одноклассниками сподвигла самолюбивого Ньютона стать лучшим учеником школы.

Учёба в Кембридже

Овдовев, мать Ньютона очень рассчитывала на то, что 16-летний сын начнёт помогать ей в ведении фермерских дел. Но совместными усилиями школьного учителя, дяди мальчика и особенно Хэмфри Бабингтона, члена Тринити-колледжа, удалось убедить её в необходимости дальнейшего обучения. В 1661 году Исаак Ньютон сдаёт экзамен по латинскому языку и поступает в Колледж Св.Троицы при Кембриджском университете. Именно в этом учреждении, согласно приведенной биографии, в течении 30 лет он изучал науки, проводил опыты и совершал мировые открытия.

Вместо оплаты за учёбу в колледже, где юноша сначала жил в качестве студента-сайзера, ему приходилось выполнять некоторые поручения более богатых студентов и другие хозяйственные работы по университету. Уже через 3 года, в 1664 году, Исаак Ньютон сдаёт экзамены с отличием и получает повышенную ученическую категорию, а также право не только на бесплатное обучение, но и на стипендию.

Учеба так увлекала и вдохновляла его, что по воспоминаниям однокурсников, которые вошли в биографию, он мог забыть о сне и еде. По-прежнему занимался механикой и конструировал различные вещи и инструменты, увлекался математическими расчетами, астрономическими наблюдениями, исследованиями в области оптики, философией, даже теорией музыки и историей.

Решив посвятить свои годы жизни науке, Исаак Ньютон отказывается от любви и планов по созданию семьи. Юная воспитанница аптекаря Кларка, у которого в школьные годы он жил, тоже не вышла замуж и на всю жизнь сохранила нежную память о Ньютоне.

Где учился Ньютон

В 1655 году 12-летнего подростка отдали в школу в Грэнтеме. Во время обучения он жил у местного аптекаря по имени Кларк.

В учебном заведении проявились способности в области физики, математики, астрономии, но мать Анна забрала сына из школы спустя 4 года.

16-летний Исаак должен был управлять фермой, вот только ему этот расклад не нравился: больше юношу тянуло к чтению книг и изобретательству.

Благодаря дяде, школьному учителю Стоксу и преподавателю из Кембриджского университета, Исаак был восстановлен в ряды учеников школы для продолжения своей учебной деятельности.

В 1661 году парень поступает в Тринити-колледж Кембриджского университета на бесплатное обучение. В 1664 он сдает экзамены, что переводит его в статус студента. С этого момента юноша продолжает учебу и получает стипендию. В 1665 году вынужден бросить учиться из-за закрытия университета на карантин (эпидемия чумы).

Примерно в этот период он создает свои первые изобретения. После, в 1667 году, юноша восстанавливается в студентах и продолжает грызть гранит науки.

Значительную роль в пристрастии к точным наукам Исаака Ньютона играет его преподаватель по математике Исаак Барроу.

Любопытно, что в 1668 году физик-математик получил звание магистра и окончил университет, и почти сразу же начал вести лекции для других студентов.

Второй закон

Он описывает взаимосвязь между силой, действующей на тело, и ускорением, которое оно получает вследствие приложенной силы. Исаак Ньютон при формулировке этого закона впервые использовал постоянную величину массы как меру проявления инерции и инертности тела. Инертностью называют способность или свойство тел сохранять свое первоначальное положение, то есть сопротивляться внешним воздействиям.

Второй закон часто описывают следующей формулой: F = a*m; где F – это равнодействующая всех сил, приложенных к телу, a – ускорение, получаемое телом, и m – масса тела. Сила в конечном итоге выражается в кг*м/с2 . Данное выражение и принято обозначать в ньютонах.

Что такое ньютон в физике, определение ускорения каково и как оно связано с силой? Вот на эти вопросы отвечает формула второго закона механики. Следует понимать, что этот закон работает только для тех тел, которые движутся со скоростями, намного меньшими скорости света. При значениях скоростей, близких к скорости света, работают уже немного другие законы, адаптированные специальным разделом физики о теории относительности.

Законы механики

Постепенно из опытов со светом начинает вырисовываться представление ученого о физике окружающего мира. Оно станет главным детищем И. Ньютона. Ньютон изучает материю и законы ее движения в пространстве:

  1. Благодаря исследованиям движения, он приходит к мысли, что если на объект нет никаких существенных воздействий, то он в пространстве будет двигаться равномерно и прямолинейно. Этот вывод называют первым законом Ньютона.
  2. Второй закон Ньютона гласит, что движущиеся тела могут приобретать ускорение под действием сил, приложенных к этим телам. Ускорение прямо пропорционально силам, приложенным к телу, и обратно пропорционально массе. Именно из следствий этого закона исходит понимание проблем приложенных сил: что это за силы, как они действуют, как возникают.
  3. Ну и, наконец, третий закон — закон противодействия. Сила действия равна силе противодействия. С какой силой я давлю на стену, с такой же силой она давит на меня.

Третий закон Ньютона

Пусть одно тело действует на второе тело. Тогда это второе тело будет в ответ действовать на первое.

Словами третий закона Ньютона можно сформулировать так:

Силы взаимного действия по модулю равны, а направлены противоположно. Они лежат на прямой, которая соединяет центры тел, действующих друг на друга.

Формула:

\

\( F_{12} \left( H \right) \) – сила, с которой первое тело действует на второе тело.

\( F_{21} \left( H \right) \) – сила, с которой второе тело отвечает первому.

Пояснить формулу можно с помощью такого рисунка:

Рис. 1. Два шара притягиваются. Сила 12 принадлежит черному шару, а сила 21 – красному

Обратите внимание, что длины красного и черного векторов равны

Не важно, перед каким из векторов находится знак «минус». Этот знак показывает, что векторы направлены в противоположные стороны

Поэтому, формулу третьего закона Ньютона можно записать и так:

Этот знак показывает, что векторы направлены в противоположные стороны. Поэтому, формулу третьего закона Ньютона можно записать и так:

Не важно, перед каким из векторов находится знак «минус». Этот знак показывает, что векторы направлены в противоположные стороны

Поэтому, формулу третьего закона Ньютона можно записать и так:

\

Примечания:

  1. Если перед каким-либо вектором записан знак «минус», то этот вектор развернут в противоположную от выбранной нами сторону.
  2. Между векторами находится знак равенства. Это значит, что длины векторов одинаковые (векторы ).

\

Советую прочитать еще две статьи. Так как для решения задач кроме знания трех законов Ньютона нужно дополнительно уметь:

  • находить проекции вектора на оси и
  • составлять векторные силовые уравнения (ссылки открываются в новых вкладках).

Первый закон

Для полного понимания вопросов: «Чем является ньютон?», «Единица измерения чего?» и «Каков его физический смысл?», стоит внимательно изучить три основных закона механики.

Первый говорит о том, что если на тело не оказывают никакого воздействия другие тела, то оно будет находиться в состоянии покоя. А если тело находилось в движении, то при полном отсутствии любого действия на него оно будет продолжать свое равномерное движение по прямой линии.

Представьте, что на плоской поверхности стола лежит некая книга с определенной массой. Обозначив все действующие на него силы, получим, что это сила тяжести, которая направлена вертикально вниз, и сила реакции опоры (в данном случае стола), направленная вертикально вверх. Так как обе силы уравновешивают действия друг друга, то величина равнодействующей силы равна нулю. Согласно первому закону Ньютона, именно по этой причине книга покоится.

[править] См. также

  • СИ
  • Сила (физическая величина)
Основные единицы Ампер · Кандела · Кельвин · Килограмм · Метр · Моль · Секунда 
Производные единицы Беккерель · Ватт · Вебер · Вольт · Генри · Герц · Градус Цельсия · Грей · Джоуль · Зиверт · Катал · Кулон · Люкс · Люмен · Ньютон · Ньютон-метр · Ом · Паскаль · Радиан · Сименс · Стерадиан · Тесла · Фарад 
Принятые для использования
с СИ
Ангстрем · Астрономическая единица · Гектар · Градус дуги (Минута дуги, Секунда дуги) · Дальтон (Атомная единица массы) · Децибел · Литр, Кубический километр · Микрограмм (Миллиграмм) · Микросекунда (Миллисекунда, Наносекунда) · Микрометр (Нанометр, Миллиметр, Сантиметр, Фемтометр, Километр) · Непер · Сутки (Час, Минута) · Тонна · ЭлектронвольтАтомная система единиц · Естественная система единиц 
См. также История метрической системы · Квантовая система единиц · Новые определения СИ · Планковская длина · Преобразование единиц · Приставки СИ · Произвольная единица · Система физических величин

Успехи в математике

Ньютон достиг больших успехов в математическом анализе и сумел применить новые методы для описания природных явлений. Еще один факт биографии Исаака Ньютона: ученый стал одним из первых, кто создал начала аналитических методов, применяемых до сих пор при решении сложных задач. К достижениям Исаака Ньютона относится дифференциальное и интегральное исчисление, основы которого были заложены еще в студенческие годы.

Благодаря исследованиям Ньютона в математике, был создан метод решения уравнений с нахождением корня. Еще одно достижение ученого — создание теории бесконечных рядов, которая стала основным методом анализа функций. Было сформировано представление о производной и целом комплексе математических понятий. Одновременно с Ньютоном свои труды публиковали и другие известные математики — Лейбниц, Ферма. Основываясь на знаниях предшественников, ученый дополнял и развивал математическое знание.

Момент силы

Помимо работы, указанная единица также используется для измерения момента силы. Последний описывается той же самой формулой, что и работа, однако сила в данном случае направлена под некоторым углом к вектору l, который представляет собой расстояние от точки приложения силы до оси вращения.

Несмотря на то что момент силы описывается в единицах работы, ею он не является. Его называют также крутящим моментом, поскольку он показывает возможность внешней силы совершить поворот системы вокруг оси и придать ей некоторое угловое ускорение. Если момент силы умножить на угол поворота в радианах, то мы получим работу. Единица измерения при этом не изменится.

1 закон Ньютона

Законы динамики были сформулированы Исааком Ньютоном и опубликованы в 1687 году. Три закона Ньютона составляют основу классической механики, которая на протяжении нескольких столетий (вплоть до 20 века) главенствовала, как основная научная парадигма.

Классическая механика справедлива для тел, движущихся с малыми скоростями (скоростями, которые значительно меньше скорости света). Вообще законы Ньютона были выведены путем эмпирических наблюдений и обобщения опытных фактов.

Представим изолированное тело, на которое не действуют никакие другие тела. Это самая простая механическая система. Для описания движения тела необходима система отсчета.

Напомним, что система отсчета — это тело отсчета и связанные с ним системы координат и часов (отсчета времени). Причем в разных системах отсчета движение тела будет разным.

Сформулируем первый закон Ньютона. Он говорит о существовании так называемых инерциальных систем отсчета (ИСО) и называете также законом инерции. Существуют разные определения первого закона Ньютона.

Первый закон Ньютона

Существуют системы отсчета, называемые инерциальными. В таких системах отсчета тела движутся равномерно и прямолинейно или покоятся, если на них не действуют другие тела или если их действие скомпенсировано.

Инерция — это свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии на него воздействий со стороны других тел. Именно поэтому второе название первого закона Ньютона — закон инерции. 

Первая формулировка закона инерции была выведена еще Галилео Галилеем в 1632 году. Ньютон лишь обобщил его выводы. 

Важно!

В классической механике законы движения формулируются для инерциальных систем отсчета. 

При описании движения тел у поверхности Земли системы отсчета, связанные с Землей, можно приблизительно считать и инерциальными. Отклонения от закона инерции обнаруживаются при повышении точности экспериментов и обусловлены вращением Земли вокруг своей оси. 

Приведем пример, иллюстрирующий неинерциальность системы отсчета, связанной с Землей. Рассмотрим колебания маятника Фуко. Это массивный шар, подвешенный на длинной нити и совершающий малые колебания относительно положения равновесия. 

Плоскость колебаний маятника Фуко относительно Земли не остается неизменной вследствие вращения Земли. Проекция траектории маятника на поверхность Земли имеет вид розетки. Будь система инерциальной, плоскость качения маятника относительно Земли оставалась бы неизменной.

Еще одна система, которую можно приближенно принять за инерциальную — гелиоцентрическая система отсчета. Начало координат в ней помещено в центр Солнца, а оси направлены на отдаленные звезды. Эта система отсчета еще называется системой Коперника. Именно ее использовал Ньютон при выводе закона Всемирного тяготения (1682 г.). 

Система отсчета, связанная с поездом, который с постоянной скоростью движется по прямым рельсам, также может считаться инерциальной. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.

Что является причиной изменения скорости тела в инерциальной системе отсчета? Согласно первому закону Ньютона, это взаимодействие с другими телами. Чтобы количественно описать движение тела и взаимодействие его с другими телами, необходимо ввести понятия массы и  силы.

Одинокий и гениальный

Тринити-колледж.

Первое время Ньютон был субсайзером — а проще говоря, оплачивал учебу работой по хозяйству. Весной 1664 года он был зачислен в Тринити-колледж стипендиатом. Это открыло ему доступ к огромной библиотеке Кембриджа. Молодой человек жадно глотал труды Архимеда, Аристотеля, Платона, Коперника, Кеплера, Галилея и Декарта — тех самых гигантов, на плечах которых, по его собственным словам, он стоял в дальнейшем.

Про его отношения с однокурсниками сохранилось мало сведений. Можно предположить, что замкнутый Ньютон, попавший в цитадель столь обожаемой им науки, избегал разгульной студенческой жизни. Известно, что однажды он поменял комнату из-за «буйства» соседа и поселился рядом с тихим Джоном Уилкинсом.

Увлекшись оптикой, Ньютон посвящал немало времени наблюдению атмосферных явлений — в частности, гало (кольцо вокруг Солнца, подробнее см. «МФ» №11(63), 2008).

Исааку хватило года, чтобы набраться базовых знаний в математике, физике и оптике. В июле 1665 года Лондон поразила страшная эпидемия чумы. Количество жертв было так велико, что руководство университета распустило студентов по домам (на протяжении двух следующих лет Кембридж закрывался и открывался несколько раз).

Ньютон взял «творческий отпуск» и вернулся в родной Вулсторп. Спокойствие деревенской жизни благоприятно сказывалось на Исааке. Шумные студенты не отвлекали его от книг, поэтому уже в январе 1665 года он защитился на бакалавра, а в 1668 стал магистром.

«Исаак Ньютон (муж выдающийся и славный) добавил кое-что в мои рукописи». Профессор Исаак Барроу, предисловие к лекции.

Annus mirabilis

Благодаря Ньютону возникло понятие «год чудес». В 1666 году многие христиане по понятным причинам ждали конца света. Однако его не случилось. Англию всего лишь накрыла чума, а Лондон выгорел почти дотла. Это было расценено как божественное вмешательство, заменившее Армагеддон несколькими глобальными катастрофами. 1666 стали называть «годом чудес». По странному совпадению, именно в этот год Ньютон сделал свои основные открытия. А 1905-й стал «годом чудес» у Эйнштейна, когда 4 его статьи совершили революцию в физике.

Пожар в Лондоне (неизвестный художник).

Это покажется странным, но Ньютон сделал основные открытия, еще будучи учеником Кембриджа. Он не кричал «Эврика!» на каждом углу и не стремился популяризовать свои достижения, так что мировую известность Исаак получил лишь в зрелом возрасте.

К 23 годам молодой человек освоил методы дифференциального и интегрального исчисления, вывел формулу бинома Ньютона, сформулировал основную теорему анализа (позже названную «формулой Ньютона-Лейбница), открыл закон всемирного тяготения и доказал, что белый цвет — смесь цветов.

Столовая Тринити-колледжа. За одним из этих столов обедал Ньютон.

Все это делалось с помощью кратких заметок в дневниках. Судя по ним, мысли Ньютона свободно перескакивали от оптики к математике и наоборот. Деревенская тишина предоставляла ему неограниченное количество времени для размышлений. Сам он объяснял успех тем, что размышлял постоянно.

В 1669 году чума отступила. Кембридж вновь ожил, и Ньютона назначили профессором математики. В то время под математическими науками подразумевались также геометрия, астрономия, география и оптика, однако лекции Ньютона считались скучными и не пользовались спросом у студентов — зачастую ему приходилось выступать перед пустыми скамьями.

Третий закон Ньютона

Это, пожалуй, самый понятный и простой закон, который описывает взаимодействие двух тел. Он говорит о том, что все силы возникают попарно, то есть если одно тело действует на другое с определенной силой, то и второе тело, в свою очередь, также оказывает действие на первое с равной по модулю силе.

Сама формулировка закона ученым выглядит следующим образом: «…взаимодействия двух тел друг на друга равны между собою, но при этом направлены в противоположные стороны».

Давайте разберемся, что же такое ньютон. В физике принято все рассматривать на конкретных явлениях, поэтому приведем несколько примеров, описывающих законы механики.

  1. Водоплавающие животные вроде уток, рыб или лягушек движутся в воде или по воде именно благодаря взаимодействию с ней. Третий закон Ньютона говорит о том, что при действии одного тела на другое всегда возникает и противодействие, по силе равнозначное первому, но направленное в противоположную сторону. Исходя из этого, можно сделать вывод, что движение уток происходит благодаря тому, что они лапками отталкивают воду назад, а сами плывут вперед в силу ответного действия воды.
  2. Беличье колесо – яркий пример доказательства третьего закона Ньютона. Что такое беличье колесо, наверняка знают все. Это довольно простая конструкция, напоминающая и колесо, и барабан. Ее устанавливают в клетках, чтобы домашние питомцы вроде белок или декоративных крыс могли побегать. Взаимодействие двух тел, колеса и животного, приводит к тому, что оба эти тела движутся. Причем когда белка бежит быстро, то и колесо вертится с большой скоростью, а когда она замедляет свой ход, то колесо начинает крутиться медленнее. Это еще раз доказывает, что действие и ответное противодействие всегда равны между собой, хотя и направлены в противоположные стороны.
  3. Все, что движется на нашей планете, движется только благодаря «ответному действию» Земли. Это может показаться странным, однако на самом деле при ходьбе мы прикладываем усилия только для того, чтобы толкать землю или любую другую поверхность. А движемся вперед, потому что нас толкает в ответ земля.

Смерть математика: в память о физике Исааке Ньютоне

Последние годы знаменитого новатора протекали в почете и известности, хотя он этого не желал и не стремился к славе. Наконец-то к 1705 году издается его «Оптика», а королева Анна присваивает мэтру рыцарское звание. Теперь он должен именоваться сэр Исаак Ньютон, повсюду отпечатывать собственный герб и вести родословную, честно говоря, весьма сомнительную. Это не радовало мужчину, а вот ранее не публиковавшиеся труды, сейчас вышедшие в печать, приносили истинное удовлетворение. На протяжении последних лет жизни он строго соблюдал режим, выполняя возложенные на него обязанности.

К 1725 году здоровье и так не сильно-то крепкого старика стало стремительно ухудшаться. Чтобы чуть облегчить состояние и вырваться из городской суеты, философ переселился в Кенсингтон, где было намного тише и воздух оказался гораздо чище. Однако это уже было не способно помочь ему: организм потихоньку «приходил в негодность», хотя никаких особо страшных болезней у него не было. 20 (31) марта 1727 года жизнь Исаака Ньютона оборвалась во сне. Его тело было выставлено для всеобщего прощания, а потом похоронено в Вестминстерском аббатстве.

В память об основателе классической механики

Величина этого ученого, мощь и сила разума, его напористость и методичность, привели к тому, что даже спустя столетия после смерти потомки о нем не забыли и едва ли забудут когда-то в будущем. На его могиле красуется надпись с указанием на его явную гениальность, а во дворе Тринити-колледжа воздвигнут памятник, который можно посмотреть и в наши дни.

В честь него названы кратеры на Марсе и Луне, а в международной СИ есть величина (сила), измеряемая в ньютонах. Медаль с его инициалами ежегодно выдается за заслуги в области физики. Есть огромное количество памятников, улиц и площадей по всему миру, которые тоже носят его имя.

Интересные факты об ученом Исааке Ньютоне

Ньютон проводил эксперименты на себе. Исследуя теорию света, он тонким зондом проникал в зрачок и надавливал на глазное дно.

Ученый никогда не был женат и не оставил после себя ни одного потомка.

Несмотря на свои занятия наукой, этот человек всегда было глубоко верующим и не отрицал существования Бога. Хотя священников считал дармоедами.

Чтобы обезопасить монетки от стесывания драгоценных металлов мошенниками, Ньютон предложил делать на торцах поперечные насечки. Этот метод применяется и в наши дни.

Не обладая богатырским внешним видом, а также родившись раньше срока, Исаак никогда серьезными заболеваниями не страдал. Даже обычной простуды у него не бывало, по крайней мере, об этом не существует упоминаний.

Мифы и легенды вокруг физика

Есть легенда, будто мэтр лично сделал в двери дома два отверстия, чтобы кошки могли свободно входить и выходить. Но никаких питомцев у мужчины никогда не было.

Поговаривали, что получить должность смотрителя Монетного двора ему удалось только благодаря молодости и невинности племянницы, понравившейся казначею Галифаксу. На самом деле, граф познакомился с девушкой позже, чем ученый занял свой почетный пост.

Многие рассказывают байку, будто Ньютон как член парламента выступал всего раз, да и то с просьбой закрыть окно. Но записей о его выступлениях за все время не существует.

Бытует миф, будто мужчина с молодости интересовался астрологией и даже умел предсказывать будущее. Но никаких записок его или окружения по данному вопросу так и не было найдено.

Последние годы ученый работал над каким-то таинственным трудом. Многие считают, что он пытался расшифровать Библию. Однако никаких следов подобной работы после его смерти не обнаружилось.

Книги (7)

Всеобщая арифметика или книга об арифметических синтезе и анализеРаздел: Физика

Книга всемирно известного английского физика и математика Исаака Ньютона, в которой автор раскрывает основы арифметических действий и их применение в синтезе и анализе.

Далее »

Закон всемирного тяготенияРаздел: Физика

Самая притягательная сила природы.

Исаак Ньютон возглавил научную революцию, которая в XVII веке охватила западный мир. Ее высшей точкой стала публикация в 1687 году «Математических начал натуральной философии».

В этом труде Ньютон представил нам мир, управляемый тремя законами, которые отвечают за движение, и повсеместно действующей силой притяжения. Чтобы составить полное представление об этом уникальном ученом, к перечисленным фундаментальным открытиям необходимо добавить изобретение дифференциального и интегрального исчислений, а также формулировку основных законов оптики.

Ньютон, которого многие считают воплощением рациональности, на самом деле был человеком сложным; он много раз вступал в яростные споры со знаменитыми современниками, такими как Лейбниц или Гук, и с не меньшим рвением занимался наукой, алхимией и теологией.

Далее »

Лекции по оптикеРаздел: Физика

Из предисловия к первому латинскому изданию 1729 г.: Рекомендовать этот трактат читателям излишне. Надо ли хвалить труд, автором коего является великий Ньютон? Мы впервые представляем здесь публичные лекции, которые Ньютон стал читать в Кэмбридже, когда в 1669 г. Барроу передал ему профессуру Лукасовской кафедры. Они содержат открытия о свете и цветах, сделанные автором в 1666 г. и доложенные в 1671 г. Королевскому Обществу и опубликованные в том же году в «Philosophical Transactions»…

Далее »

Математические начала натуральной философииРаздел: Физика

«Начала» Исаака Ньютона — одно из величайших произведений в истории естествознания.

Это сочинение заложило основы механики, физики и астрономии, в нем сформулирована программа развития этих областей науки, которая оставалась определяющей на протяжении более полутора веков.

Настоящее издание является факсимильным воспроизведением книги И.Ньютона в переводе с латинского и с комментариями академика А.Н.Крылова. В книгу включен также предметный указатель, составленный И.Ньютоном и публикуемый на русском языке впервые.

Далее »

Математические начала натуральной философииРаздел: Физика

Математические начала натуральной философии. Оптика. Оптические лекции (Избранные места).

«Начала» И. Ньютона — одно из величайших произведений в истории естествознания. Это сочинение заложило основы механики, физики и астрономии, в нём сформулирована программа развития этих областей науки, которая оставалась определеяющей на протяжении более полутора веков.

Далее »

Математические работыРаздел: Физика

В книге собраны математические работы великого английского ученого Исаака Ньютона, в которых разбираются такие вопросы, как анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов, метод флюксий и бесконечных рядов с приложением его к геометрии кривых, квадратура кривых, кривые третьего порядка, метод разностей.

Перевод с латинского, вводная статья и комментарии Д.Д. Мордухай-Голтовского

Далее »

ОптикаРаздел: Физика

Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света.

Исаак Ньютон рассматривает результаты собственных экспериментов, преимущественно, геометрические характеристики световых лучей. Световые лучи он связывал с потоком частиц, от размеров которых зависит окраска светового луча.

Рассматривая такое неочевидное обстоятельство, как отражение и преломление (прохождение через границу раздела фаз) одного и того же светового луча Ньютон выдвигает гипотезу о том, что всякий луч света при прохождении через какую-либо преломляющую поверхность принимает определённое временное строение или состояние, возникающие через равные промежутки времени.

«Оптика» Ньютона была переведена С. И. Вавиловым в 1927 г. с издания 1721 года и выпущена к 200-летию со дня смерти Ньютона (20 марта ст. ст. 1727 г.).

Далее »

Добавить отзыв

Второй закон Ньютона

Сформулируем словами второй закон Ньютона:

Ускорение, приобретаемое телом,прямо пропорциональноприложенной силеи обратно пропорциональномассе этого тела.

Формула второго закона Ньютона с пояснениями

\

\( a \left( \frac{\text{м}}{c^{2}} \right) \) – ускорение тела

\( m \left( \text{кг} \right) \) – масса тела

\( F \left( H \right) \) – сила, которую приложили к телу

Примечание: Ускорение отвечает на вопрос: «Как быстро меняется скорость тела?». Значит, если изменяется хотя бы одна из характеристик вектора скорости, ускорение есть. А если скорость не изменяется, ускорения нет \( \vec{ a } = 0 \)

Ускорение прямо пропорционально силе:

\

Чем больше сила, тем больше ускорение тела, тем быстрее тело меняет скорость.

Ускорение обратно пропорционально массе:

\

Чем больше месса тела, тем труднее изменить его скорость.

Формулу второго закона часто записывают в векторном виде:

\

Мы можем заменить местами правую и левую части, в таком случае получим:

\

Расшифруем эту запись: Возьмем вектор «F», умножим его на скаляр (1/m) и получим новый вектор «a».

Простыми словами: Векторы \( \vec{F} \) и \( \vec{a} \) направлены в одну и ту же сторону, а длины у них отличаются.

Дробь \( \displaystyle \frac{1}{m} \) – это скалярная величина.

\( F \) – это вектор.

Примечания:

  1. Вместо слов «направлены в одну и ту же сторону» физики пользуются термином «сонаправлены». Лично мне удобнее пользоваться первой формулировкой.
  2. Часто применяют еще один вид записи, его называют так: «Второй закон Ньютона в импульсной форме».

Первый закон Ньютона

Словесная формулировка первого закона Ньютона:

В инерциальной системе отсчета тело свою скорость не меняет, если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано).

Формула:

\

\( F = 0 \) – сила на тело не действует (Может быть и так: на тело действуют несколько сил, но их действие компенсируется);

\( a = 0 \) – ускорение отсутствует;

\( v = const \) – скорость тела не изменяется (остается одной и той же);

\( p = const \) – импульс тела не изменяется (остается одним и тем же);

Важно! По первому закону Ньютона, «двигаться с одной и той же скоростью по прямой» и «покоиться» — это равнозначные виды движения. Значит, если на тело не действуют другие тела (силы), то

Значит, если на тело не действуют другие тела (силы), то

  • тело будет двигаться с одной и той же скоростью по прямой, если оно так двигалось до этого,
  • или будет продолжать покоиться, если покоилось в прошлом.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий