Newton - vad är det? Newton - en enhet av vad?

Fysik som en vetenskap som studerar universums lagar använder standardforskningsmetoden och ett visst måttenhet. Kraftenhet brukar betecknas H (newton). Vad är makt, hur man hittar det och mäter det? Låt oss studera denna fråga mer ingående.

Intressant från historien

Isaac Newton är en enastående engelskspråkig forskare från 1700-talet som gjort ett ovärderligt bidrag till utvecklingen av exakta matematiska vetenskaper. Han är föregångare till klassisk fysik. Han lyckades beskriva de lagar som lyder både de stora himmelska kropparna och fina korn som bärs av vinden. En av hans huvudsakliga upptäckter är lagen om universell gravitation och de tre grundläggande lagarna för mekanik som beskriver samspelet mellan kroppar i naturen. Senare kunde andra forskare härleda friktionslagarna, vila och glida bara tack vare Isaac Newtons vetenskapliga upptäckter.

Lite teori

För att hedra forskaren namngavs fysisk kvantitet. Newton är en kraftenhet. Definitionen av kraft i sig kan beskrivas som: "kraft är ett kvantitativt mått på växelverkan mellan kroppar eller ett värde som karakteriserar kroppens intensitet eller spänning."

Kraftens storlek mäts i Newtons av en anledning. Det var för dessa forskare att tre oskadliga "brottsbekämpning" lagar skapades, som fortfarande gäller idag. Låt oss studera dem på exempel.

Den första lagen

För att fullt ut förstå frågorna: "Vad är Newton?", "Måttenhet av vad?" Och "Vad är dess fysiska mening?", Det är värt att noggrant studera de tre grundläggande lagarna i mekaniken.

Den första säger att om andra kroppar inte utövar något inflytande på kroppen, så kommer det att vara i vila. Och om kroppen var igång, då den fullständiga avsaknaden av någon åtgärd på den, fortsätter den sin likformiga rörelse längs en rak linje.

Tänk dig att på en platt yta på bordet är en viss bok med en viss massa. Betecknar alla krafter som verkar på det, vi förstår att det är tyngdkraften, som riktas vertikalt nedåt, och reaktionskraften av stödet (i detta fall av bordet) riktas vertikalt uppåt. Eftersom båda krafterna motverkar varandras handlingar är storleken på den resulterande kraften noll. Enligt Newtons första lag är det av den anledningen att boken vilar.

Den andra lagen

Han beskriver förhållandet mellan kraften som verkar på kroppen och den acceleration som den tar emot på grund av den applicerade kraften. Isaak Newton, vid formulering av denna lag, använde först det konstanta massvärdet som ett mått på inerti och tröghet i kroppen. Inertitet avser kroppens förmåga eller egenskap att behålla sin ursprungliga position, det vill säga att motstå yttre påverkan.

Den andra lagen beskrivs ofta med följande formel: F = a * m; Där F är resultatet av alla krafter som appliceras på kroppen, är a den acceleration som kroppen mottar, och m är kroppens massa. Styrkan uttrycks i slutändan i kg * m / s ² . Detta uttryck betecknas vanligtvis i Newtons.

Vad är Newton i fysik, vad är definitionen av acceleration, och hur relaterar den sig till kraft? Dessa frågor besvaras med formeln för mekanikens andra lag. Det bör förstås att denna lag endast fungerar för de kroppar som rör sig med hastigheter mycket mindre än ljusets hastighet. Vid hastigheter nära ljusets hastighet finns redan några andra lagar som anpassas av en speciell del av fysiken på relativitetsteorin.

Newtons tredje lag

Detta är kanske den mest begripliga och enkla lagen som beskriver interaktionen mellan två kroppar. Han säger att alla krafter uppstår i par, det vill säga om en kropp verkar på en annan med en viss kraft, så har den andra kroppen i sin tur också en effekt på den första med lika kraft i modulen.

Lagens mycket formulering till forskare ser så här ut: "... två kropps interaktioner på varandra är lika med varandra, men de är riktade mot varandra."

Låt oss se vad Newton är. I fysiken är det vanligt att överväga allt om konkreta fenomen, så vi ger några exempel som beskriver mekanikens lagar.

1. Vattenfåglar som änglar, fiskar eller grodor rör sig i vatten eller på vattnet exakt på grund av interaktion med den. Newtons tredje lag säger att när en kropp verkar på en annan, finns det alltid motstånd, vilket motsvarar styrkan till den första, men riktas motsatt. Utgående från detta kan man dra slutsatsen att enmans rörelser beror på att de trycker vattnet tillbaka med tassar och de själva flyter framåt på grund av vattnets ömsesidiga verkan.
2. Ekorrathjulet är ett levande exempel på beviset på Newtons tredje lag. Vad är ett ekorrehjul, säkert vet alla. Det här är en ganska enkel design som påminner om både hjulet och trumman. Den är installerad i burar så att husdjur som ekorrar eller dekorativa råttor kan springa. Samspelet mellan två kroppar, hjulet och djuret leder till att båda dessa kroppar rör sig. Och när proteinet går fort, roterar hjulet med hög hastighet, och när det sakta ner börjar hjulet snurra långsammare. Detta visar återigen att handling och motverkan alltid är lika, även om de riktas i motsatta riktningar.
3. Allt som rör sig på vår planet rör sig bara på grund av jordens "responsåtgärd". Det kan tyckas konstigt, men i själva verket när vi går, gör vi bara ansträngningar för att driva marken eller någon annan yta. Och vi går framåt, för jorden driver oss som svar.

Vad är Newton: enhet eller fysisk kvantitet?

Själv definitionen av "Newton" kan beskrivas enligt följande: "Detta är en kraftenhet." Och vad är dess fysiska mening? Så, baserat på Newtons andra lag, är det en derivatkvantitet, som definieras som en kraft som kan ändra hastigheten på en kropp på 1 kg per 1 m / s på bara 1 sekund. Det visar sig att en newton är en vektor kvantitet, det vill säga den har sin egen riktning. När vi tillämpar kraft på ett objekt, exempelvis genom att trycka på en dörr, anger vi samtidigt rörelsens riktning, vilken enligt den andra lagen kommer att vara densamma som kraftens riktning.

Om du följer formeln visar det sig att 1 Newton = 1 kg * m / s ² . När man löser olika problem inom mekaniken är det ofta nödvändigt att konvertera newton till andra kvantiteter. För att göra det lättare att hitta dessa eller dessa värden rekommenderas att du kommer ihåg de grundläggande identiteterna som förbinder Newton med andra enheter:

• 1 H = 10 ⁵ dyne (dyne - måttenhet i GHS-systemet);
• 1 Н = 0,1 kgf (kilo-kraft - kraftenhet i ICGSS-systemet);
• 1 Н = 10 ^-3 väggar (måttenhet i MTS-systemet, 1 vägg är lika med kraften som rapporterar acceleration i 1 m / s ^{2 till} varje kropp som väger 1 ton).

Lagen om universell gravitation

En av de viktigaste upptäckterna hos vetenskapsmannen, som förvandlade planetens uppfattning, är Newtons gravitation (vad är gravitation, läs nedan). Självklart försökte han för att unravela mysteriet om Jordans attraktion. Johannes Kepler var till exempel den första som föreslog att inte bara jorden har en attraktiv kraft utan även kropparna själva kan locka jorden.

Men bara Newton lyckades bevisa matematiskt förhållandet mellan gravitationskraften och planetens rörelseslag. Efter många experiment insåg forskaren att faktiskt inte bara jorden lockar föremål mot sig själv, men alla kroppar magnetiseras till varandra. Han härledde tyngdlagen, som säger att varje kropp, inklusive de himmelska kropparna, är lockad med en kraft som är lika med G-gravets konstant och massorna av båda kropparna m ₁ * m ₂ , dividerad med R ² (kvadraten av avståndet mellan kropparna).

Alla lagar och formler som härrör från Newton får skapa en integrerad matematisk modell, som fortfarande används för forskning inte bara på jordens yta utan också långt bortom vår planet.

Omvandling av enheter

När du löser problem, kom ihåg de vanliga SI-prefixen, som bland annat används för "Newtonian" måttenheter. Till exempel, i problem om kosmiska föremål, där massorna av kroppar är stora, är det ofta nödvändigt att förenkla stora värden till mindre. Om lösningen är 5000 N, är svaret bekvämare att skriva i form 5 kN (kiloNewton). Sådana enheter är av två typer: flera och lobed. Här är de mest använda av dem: 10 ² H = 1 hektarNewton (gN); 10 ³ N = 1 kiloNewton (kN); 10 ⁶ Н = 1 megaNewton (MN) och 10 ^-2 Н = 1 centiNewton (сН); 10 ^-3 H = 1 millionNewton (mN); 10 -9H = 1 nano-Newton (nH).