Newton - ce este? Newton este o unitate a ce?

Fizica ca o știință care studiază legile universului nostru folosește metodologia de cercetare standard și un anumit sistem de unități de măsură. Unitatea de forță este de obicei desemnată ca H (newton). Ce este puterea, cum să o găsiți și să o măsurați? Să studiem această întrebare mai detaliat.

Interesant de istorie

Isaac Newton este un savant remarcabil englez din secolul al XVII-lea, care a adus o contribuție neprețuită la dezvoltarea științelor matematice exacte. Este părintele fizicii clasice. A reușit să descrie legile, care se supun atât trupurilor cerești uriașe, cât și boabelor fine, purtate de vânt. Una dintre descoperirile sale principale este legea gravitației universale și cele trei legi fundamentale ale mecanicii care descriu interacțiunea corpurilor în natură. Mai târziu, alți oameni de știință au putut să deducă legile de frecare, odihnă și alunecare numai datorită descoperirilor științifice ale lui Isaac Newton.

Un pic de teorie

În cinstea omului de știință a fost numită cantitate fizică. Newton este o unitate de forță. Definiția forței în sine poate fi descrisă ca fiind: "Forța este o măsură cantitativă a interacțiunii dintre corpuri sau o valoare care caracterizează gradul de intensitate sau tensiune a corpurilor".

Mărimea forței este măsurată în Newtons pentru un motiv. Pentru acești oameni de știință s-au creat trei legi "de aplicare a legii", care încă sunt valabile astăzi. Să le studiem pe exemple.

Prima lege

Pentru a înțelege pe deplin întrebările: "Ce este Newton?", "Unitatea de măsură a ce?" și "Care este semnificația sa fizică?", merită studiat cu atenție cele trei legi fundamentale ale mecanicii.

Primul spune că, dacă alte organisme nu exercită nici o influență asupra corpului, atunci acesta va fi într-o stare de odihnă. Și dacă corpul ar fi în mișcare, atunci în absența completă a oricărei acțiuni asupra lui, va continua mișcarea uniformă de-a lungul unei linii drepte.

Imaginați-vă că pe o suprafață plană a mesei este o anumită carte cu o anumită masă. Denotând toate forțele care acționează asupra ei, obținem că este forța gravitației, care este îndreptată vertical în jos, și forța de reacție a suportului (în acest caz al mesei), direcționată vertical în sus. Deoarece ambele forțe își echilibrează acțiunile, magnitudinea forței rezultante este zero. Conform primei legi a lui Newton, din acest motiv se bazează cartea.

A doua lege

El descrie relația dintre forța care acționează asupra corpului și accelerația pe care o primește datorită forței aplicate. Isaac Newton, atunci când a formulat această lege, a folosit mai întâi valoarea masei constante ca măsură de inerție și inerție a corpului. Inerția se referă la capacitatea sau proprietatea organismelor de a-și menține poziția inițială, adică de a rezista influențelor externe.

A doua lege este adesea descrisă de următoarea formulă: F = a * unde F M `- este rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului, a - accelerația, corpul rezultat și cu m - masa corporală. Rezistența este în cele din urmă exprimată în kg * m / s² . Această expresie este de obicei indicată în Newtons.

Ce este Newton în fizică, care este definiția accelerației și cum se raportează la forță? Aceste întrebări sunt răspunsate de formula celei de-a doua lege a mecanicii. Trebuie să înțelegem că această lege funcționează numai pentru acele corpuri care se deplasează cu viteze mult mai puțin decât viteza luminii. La viteze apropiate de viteza luminii, există deja câteva legi care sunt adaptate de o secțiune specială de fizică asupra teoriei relativității.

Legea a treia a lui Newton

Aceasta este probabil cea mai ușor de înțeles și simplă lege care descrie interacțiunea a două corpuri. El spune că toate forțele apar în perechi, care este, în cazul în care un organism acționează asupra altuia cu o anumită forță, iar al doilea corp, la rândul său, are un efect asupra prima de forță modulo egală.

Formularea exactă a legii pentru oamenii de știință arată astfel: "... interacțiunea a două corpuri unul asupra celuilalt este egală una cu cealaltă, dar ele sunt îndreptate în direcții opuse".

Să vedem ce este Newton. În fizică, este obișnuit să ia în considerare totul pe fenomene concrete, deci oferim câteva exemple care descriu legile mecanicii.

1. Păsările de apă, precum rațele, peștii sau broaștele se mișcă în apă sau pe apă tocmai din cauza interacțiunii cu ea. Legea a treia a lui Newton spune că atunci când un trup acționează asupra unui altul, există întotdeauna rezistență, echivalentă cu puterea față de prima, dar direcționată în direcția opusă. Continuând de aici, se poate concluziona că mișcarea rațelor se datorează faptului că împinge apa înapoi cu picioarele și ele înșiși plutesc în față datorită acțiunii reciproce a apei.
2. Roata veverita este un exemplu viu al dovezii celei de-a treia legi a lui Newton. Ce este o roată de veveriță, sigur că toată lumea știe. Acesta este un design destul de simplu, care amintește atât de roată, cât și de tambur. Este instalat în cuști, astfel încât animalele, cum ar fi veverițele sau șobolanii decorativi, pot rula. Interacțiunea a două corpuri, a roții și a animalului conduce la faptul că ambele corpuri se mișcă. Iar când proteina rulează rapid, roata se rotește la viteză mare și când încetinește cursul, roata începe să se rotească mai încet. Acest lucru demonstrează încă o dată că acțiunea și contracararea sunt întotdeauna egale, deși sunt direcționate în direcții opuse.
3. Tot ceea ce se mișcă pe planeta noastră se mișcă numai din cauza "acțiunii de răspuns" a Pământului. Acest lucru poate părea ciudat, dar, de fapt, atunci când mergem, facem eforturi numai pentru a împinge pământul sau orice altă suprafață. Și ne mișcăm înainte, pentru că pământul ne împinge ca răspuns.

Ce este Newton: unitate de măsură sau cantitate fizică?

Definiția însăși a "newton" poate fi descrisă după cum urmează: "Aceasta este o unitate de forță." Și care este semnificația ei fizică? Astfel, pornind de la a doua lege a lui Newton, este o cantitate derivată, care este definită ca o forță capabilă să schimbe viteza unui corp cu o masă de 1 kg pe 1 m / s în doar o secundă. Se pare că Newton este vector cantitatea, adică are direcția proprie. Atunci când aplicăm forța unui obiect, de exemplu împingând o ușă, specificăm simultan direcția de mișcare, care, conform celei de-a doua legi, va fi aceeași cu direcția forței.

Dacă urmăm formula, rezultă că 1 Newton = 1 kg * m / s ² . Atunci când rezolvăm diverse probleme în mecanică, este adesea necesar să transformăm Newtons în alte cantități. Pentru a vă ajuta să găsiți aceste valori sau alte valori, este recomandat să vă amintiți identitățile de bază care conectează Newton-urile cu alte unități:

• 1 H = 10⁵ din (dyne - unitate de măsură în sistemul GHS);
• 1 H = 0,1 kgf (kilogram-forță - unitate de forță în sistemul ICGSS);
• 1 H = 10 ^-3 pereți (unitatea de măsură din sistemul MTS, 1 perete este egal cu forța care raportează accelerația în 1 m / s² orice organism cântărind 1 tonă).

Legea gravitației universale

Una dintre cele mai importante descoperiri ale omului de știință, care a transformat noțiunea planetei noastre, este legea gravitației lui Newton (ceea ce este gravitația, citiți mai jos). Desigur, înainte de el au fost încercări de a dezlega misterul atracției Pământului. De exemplu, Johannes Kepler mai întâi a sugerat că nu numai Pământul are o forță atrăgătoare, dar și corpurile însele sunt capabile să atragă Pământul.

Cu toate acestea, numai Newton a reușit să demonstreze matematic relația dintre forța gravitațională și legea mișcării planetelor. După multe experimente, omul de știință a realizat că, de fapt, nu numai Pământul atrage obiecte în sine, ci toate corpurile sunt magnetizate unii altora. El a derivat legea gravitației, care afirmă că orice corp, inclusiv corpurile cerești, este atras cu o forță egală cu produsul lui G (constanta gravitațională) și cu masele celor două corpuri m₁* m₂, împărțit de R² (pătratul distanței dintre corpuri).

Toate legile și formulele derivate de la Newton au permis să creeze un model matematic integral, care este încă folosit în studiile nu numai pe suprafața Pământului, ci și dincolo de planeta noastră.

Conversia unităților

La rezolvarea problemelor, amintiți-vă prefixele standard SI, care sunt de asemenea folosite pentru unitățile de măsură "newtoniene". De exemplu, în problemele legate de obiectele cosmice, unde masele corpurilor sunt mari, este adesea nevoie să se simplifice valorile mari la cele mai mici. Dacă soluția este 5000 N, atunci răspunsul este mai convenabil de a scrie în forma 5 kN (kiloNewton). Astfel de unități sunt de două tipuri: multiple și lobate. Iată cele mai utilizate dintre ele: 10² H = 1 hectarNewton (gH) - 10³ H = 1 kiloNewton (kN) - 10⁶ H = 1 megaNewton (MN) și 10^-2 H = 1 centiNewton (cN) - 10^-3 H = 1 milliNewton (mN) - 10^-9 H = 1 nanoNewton (nH).