Physics raws li kev tshawb fawb uas kawm txog kev cai lij choj ntawm peb lub Ntiaj Teb, siv cov txheej txheem tshawb fawb tus qauv thiab qee qhov kev ntsuas ntawm cov ntsuas. Chav tsev ntawm quab yuam feem ntau hu ua N (newton). Lub zog yog dab tsi, nrhiav thiab ntsuas nws li cas? Wb tshawb nrhiav qhov teeb meem no kom ntxaws ntxiv.
Ntxhais ntawm keeb kwm
Isaac Newton yog ib tus kws tshawb fawb Askiv zoo ntawm lub xyoo pua 17th uas ua rau muaj txiaj ntsig zoo rau kev txhim kho cov lej lej. Nws yog nws leej txiv ntawm classical physics. Nws tswj tau piav qhia txog cov kev cai lij choj uas tswj hwm ob lub cev xilethi-aus loj thiab cov nplej me me ntawm cov xuab zeb nqa los ntawm cua. Ib qho ntawm nws qhov kev tshawb pom tseem ceeb yog txoj cai ntawm kev nqus thoob ntiaj teb thiab peb txoj cai yooj yim ntawm kev siv tshuab uas piav qhia txog kev sib cuam tshuam ntawm lub cev. Tom qab ntawd, lwm cov kws tshawb fawb tuaj yeem muab cov kev cai ntawm kev sib txhuam, so thiab zawv zawg tsuas yog ua tsaug rau kev tshawb pom ntawm Isaac Newton.
Ib me ntsis ntawm txoj kev xav
Ib lub cev kom muaj nuj nqis tau muaj npe tom qab tus kws tshawb fawb. Newton yog ib chav ntawm lub zog. Lub ntsiab txhais ntawm quab yuam tuaj yeem piav raws li hauv qab no: "Kev quab yuam yog qhov ntsuas ntau ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub cev, lossis ntau,uas characterizes lub degree ntawm kev siv los yog nro ntawm lub cev."
Force yog ntsuas hauv Newtons vim li cas. Nws yog tus kws tshawb fawb no uas tau tsim peb txoj cai "lub hwj chim" uas tsis muaj kev cuam tshuam rau niaj hnub no. Cia peb kawm lawv ua piv txwv.
First Law
Rau qhov kev nkag siab tiav ntawm cov lus nug: "Yuav ua li cas yog ib qho Newton?", "Lub ntsuas ntsuas ntawm dab tsi?" thiab "Lub ntsiab lus ntawm lub cev yog dab tsi?", nws tsim nyog ua tib zoo kawm peb txoj cai yooj yim ntawm kev siv tshuab.
Thawj tus hais tias yog lub cev tsis cuam tshuam lwm lub cev, ces nws yuav tau so. Thiab yog hais tias lub cev nyob rau hauv lub zog, ces nyob rau hauv tsis muaj ib qho kev txiav txim ntawm nws, nws yuav mus txuas ntxiv nws uniform zog nyob rau hauv ib tug ncaj kab.
Xav txog tias ib phau ntawv uas muaj qee qhov loj nyob ntawm lub rooj tiaj tus. Denoting tag nrho cov quab yuam ua rau nws, peb tau txais tias qhov no yog lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus, uas yog coj vertically downwards, thiab cov tshuaj tiv thaiv quab yuam ntawm kev txhawb nqa (qhov no, lub rooj), qhia vertically upwards. Txij li thaum ob lub zog sib npaug sib npaug ntawm qhov kev ua, qhov loj ntawm lub zog tshwm sim yog xoom. Raws li Newton thawj txoj cai, qhov no yog vim li cas phau ntawv thiaj li so.
Second Law
Nws piav qhia txog kev sib raug zoo ntawm lub zog ua rau lub cev thiab qhov nrawm uas nws tau txais vim yog lub zog siv. Isaac Newton, thaum tsim txoj cai lij choj no, yog thawj zaug siv tus nqi tas li ntawm qhov loj los ntsuas qhov tshwm sim ntawm inertia thiab inertia ntawm lub cev. Lawv hu inertialub peev xwm los yog cov cuab yeej ntawm lub cev los tswj lawv txoj haujlwm qub, uas yog, tiv thaiv sab nraud cuam tshuam.
Txoj cai thib ob feem ntau piav qhia los ntawm cov qauv hauv qab no: F=am; qhov twg F yog qhov tshwm sim ntawm txhua lub zog siv rau lub cev, a yog qhov nrawm tau txais los ntawm lub cev, thiab m yog qhov loj ntawm lub cev. Lub zog yog qhov kawg qhia hauv kgm/s2 . Qhov kev qhia no feem ntau yog qhia hauv newtons.
Newton yog dab tsi hauv physics, txhais li cas ntawm acceleration thiab nws cuam tshuam li cas rau quab yuam? Cov lus nug no tau teb los ntawm cov qauv ntawm txoj cai thib ob ntawm kev siv tshuab. Nws yuav tsum nkag siab tias txoj cai no tsuas yog ua haujlwm rau lub cev uas txav ntawm qhov nrawm dua li qhov ceev ntawm lub teeb. Ntawm qhov nrawm ze rau qhov ceev ntawm lub teeb, cov kev cai sib txawv me ntsis ua haujlwm, yoog los ntawm ntu tshwj xeeb ntawm physics txog txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo.
Newton txoj cai thib peb
Qhov no yog kab tias txoj cai nkag siab tshaj plaws thiab yooj yim uas piav qhia txog kev sib cuam tshuam ntawm ob lub cev. Nws hais tias txhua lub zog tshwm sim ua khub, uas yog, yog tias ib lub cev ua rau lwm tus nrog lub zog, ces lub cev thib ob, tig, kuj ua rau thawj zaug nrog lub zog sib npaug.
Cov lus ntawm txoj cai lij choj los ntawm cov kws tshawb fawb muaj raws li hauv qab no: "… kev sib cuam tshuam ntawm ob lub cev ntawm ib leeg yog sib npaug, tab sis coj mus rau qhov sib txawv."
Cia peb saib seb lub newton yog dab tsi. Nyob rau hauv physics, nws yog kev cai los xav txog txhua yam ntawm cov phenomena, yog li ntawdNov yog qee qhov piv txwv piav txog txoj cai ntawm kev siv tshuab.
- Dej zoo li ducks, ntses lossis qav tsiv hauv lossis hla dej ncaj qha los ntawm kev cuam tshuam nrog nws. Newton txoj cai thib peb hais tias thaum ib lub cev ua rau lwm tus, kev tawm tsam ib txwm tshwm sim, uas yog sib npaug ntawm lub zog rau thawj zaug, tab sis coj mus rau qhov sib txawv. Raws li qhov no, peb tuaj yeem txiav txim siab tias kev txav ntawm cov ducks tshwm sim vim qhov tseeb tias lawv thawb dej rov qab nrog lawv cov paws, thiab lawv tus kheej ua luam dej rau pem hauv ntej vim cov lus teb ntawm dej.
- Lub log squirrel yog ib qho piv txwv tseem ceeb ntawm kev ua pov thawj Newton txoj cai thib peb. Tej zaum txhua tus paub tias lub log squirrel yog dab tsi. Qhov no yog ib qho yooj yim tsim, reminiscent ntawm ob lub log thiab lub nruas. Nws tau nruab rau hauv tawb kom cov tsiaj zoo li squirrels lossis cov nas zoo nkauj tuaj yeem khiav ncig. Kev sib cuam tshuam ntawm ob lub cev, lub log thiab tus tsiaj, ua rau ob lub cev txav mus los. Tsis tas li ntawd, thaum tus squirrel khiav ceev, ces lub log tig ntawm kev kub ceev, thiab thaum nws qeeb, lub log pib tig qeeb dua. Qhov no ib zaug ua pov thawj tias kev nqis tes ua thiab kev tawm tsam yeej ib txwm sib npaug ntawm ib leeg, txawm hais tias lawv raug coj mus rau qhov sib txawv.
- Txhua yam uas txav ntawm peb lub ntiaj teb txav tsuas yog vim "kev ua haujlwm teb" ntawm Lub Ntiaj Teb. Tej zaum nws yuav zoo li txawv txawv, tab sis qhov tseeb, thaum taug kev, peb tsuas yog siv zog thawb hauv av lossis lwm qhov chaw. Thiab peb tab tom mus tom ntej, vim lub ntiaj teb thawb peb teb.
Dab tsi yog ib qho newton: ib chav ntsuas los yogLub cev muaj nuj nqis?
Lub ntsiab lus ntawm "newton" tuaj yeem piav qhia raws li hauv qab no: "nws yog ib chav ntawm lub zog". Tab sis nws lub ntsiab lus ntawm lub cev yog dab tsi? Yog li, raws li Newton txoj cai thib ob, qhov no yog ib qho derivative ntau, uas txhais tau tias yog lub zog muaj peev xwm hloov qhov ceev ntawm lub cev nrog qhov hnyav ntawm 1 kg los ntawm 1 m / s hauv 1 vib nas this. Nws hloov tawm hais tias lub newton yog ib tug vector kom muaj nuj nqis, uas yog, nws muaj nws tus kheej kev taw qhia. Thaum peb siv lub zog rau ib yam khoom, piv txwv li, thawb lub qhov rooj, peb ib txhij teeb tsa txoj kev txav mus los, uas, raws li txoj cai thib ob, yuav zoo ib yam li kev coj ntawm lub zog.
Yog koj ua raws li cov qauv, nws hloov tawm tias 1 Newton=1 kgm/s 2 . Thaum daws tau ntau yam teeb meem hauv mechanics, nws yog ib qho tsim nyog yuav tau hloov cov newtons rau lwm qhov ntau. Txhawm rau kom yooj yim, thaum nrhiav qee qhov tseem ceeb, nws raug nquahu kom nco ntsoov cov cim qhia yooj yim uas txuas cov newtons nrog lwm cov units:
- 1 H=10 5 dyne (dyna yog ib chav ntsuas ntawm CGS system);
- 1 N=0.1 kgf (kilogram-force yog ib chav ntawm quab yuam hauv ICSS system);
- 1 H=10 -3 sten ib lub cev hnyav 1 ton).
Txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb
Ib qhov kev tshawb pom tseem ceeb tshaj plaws ntawm tus kws tshawb fawb, uas hloov lub tswv yim ntawm peb lub ntiaj teb, yog Newton txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus (dab tsi yog lub ntiajteb txawj nqus, nyeem hauv qab). Ntawm cov hoob kawm, ua ntej nws muaj kev sim mus unravel lub paub tsis meej ntawm attractionLub ntiaj teb. Piv txwv li, Johannes Kepler yog thawj tus hais tias tsis yog lub ntiaj teb nkaus xwb muaj lub zog txaus nyiam, tab sis kuj lub cev lawv tus kheej tuaj yeem nyiam lub ntiaj teb.
Txawm li cas los xij, tsuas yog Newton tau tswj xyuas lej ua pov thawj kev sib raug zoo ntawm lub ntiajteb txawj nqus thiab txoj cai ntawm kev txav ntawm lub ntiaj teb. Tom qab ntau qhov kev sim, tus kws tshawb fawb pom tau hais tias qhov tseeb, tsis yog lub ntiaj teb tsuas yog nyiam cov khoom rau nws tus kheej xwb, tab sis tag nrho lub cev tau nyiam rau ib leeg. Nws muab txoj cai lij choj ntawm lub ntiajteb txawj nqus, uas hais tias txhua lub cev, suav nrog lub cev xilethi-aus, tau txais lub zog sib npaug ntawm cov khoom ntawm G (gravitational constant) thiab pawg ntawm ob lub cev m1 m 2 faib los ntawm R2 (lub square ntawm qhov nrug ntawm lub cev).
Txhua txoj cai thiab cov qauv muab los ntawm Newton ua rau nws muaj peev xwm tsim tau ib qho qauv lej, uas tseem siv hauv kev tshawb fawb tsis yog nyob rau saum npoo ntawm lub ntiaj teb, tab sis kuj nyob deb dhau ntawm peb ntiaj chaw.
Unit Conversion
Thaum daws teeb meem, koj yuav tsum nco ntsoov txog tus qauv SI prefixes, uas kuj tau siv rau "Newtonian" units ntawm kev ntsuas. Piv txwv li, nyob rau hauv cov teeb meem hais txog qhov chaw khoom, qhov twg cov huab hwm coj ntawm lub cev yog loj, nws yog ib qho tsim nyog yuav tau ua kom yooj yim rau cov nqi loj rau cov me me. Yog tias qhov kev daws teeb meem yog 5000 N, ces nws yuav yooj yim dua los sau cov lus teb hauv daim ntawv ntawm 5 kN (kiloNewton). Cov units no muaj ob hom: ntau thiab submultiples. Nov yog cov uas siv tshaj plaws: 102 N=1 hectoNewton (hN); 103 H=1kiloNewton (kN); 106 N=1 megaNewton (MN) thiab 10-2 N=1 centiNewton (cN); 10-3 N=1 milliNewton (mN); 10-9 N=1 nanoNewton (nN).
