Cine a venit cu legea inerției? I legea, sau legea inerției. (De fapt, aceasta este o lege descoperită de Galileo, dar formulată mai strict). Legea a IV-a formulată de Newton este legea gravitației universale

Prima lege a lui Newton, din punctul de vedere al conceptelor moderne, poate fi formulată astfel: există astfel de sisteme de referință față de care un corp (punct material), în absența influențelor externe asupra acestuia (sau cu compensarea lor reciprocă), menține o stare de repaus sau o mișcare rectilinie uniformă.

Sistemele de referință în care legea inerției este îndeplinită se numesc sisteme de referință inerțiale (IRS).

Fenomenul de inerție este și apariția unor forțe inerțiale fictive în sistemele de referință neinerțiale.

Legea inerției a fost formulată pentru prima dată de Galileo Galilei, care, după multe experimente, a concluzionat că nu este necesară nicio cauză externă pentru mișcarea unui corp liber cu o viteză constantă. Înainte de aceasta, un alt punct de vedere (întorcându-se la Aristotel) era în general acceptat: un corp liber este în repaus, iar pentru a se mișca cu o viteză constantă este necesar să se aplice o forță constantă.

Principiul relativității lui Galileo:în toate cadrele de referință inerțiale, toate procesele fizice decurg identic (dacă condițiile pentru toate corpurile sunt aceleași). Într-un sistem de referință adus la o stare de repaus sau o mișcare rectilinie uniformă în raport cu un sistem de referință inerțial (în mod convențional, „în repaus”), toate procesele decurg exact în același mod ca într-un sistem în repaus.

Trebuie remarcat faptul că conceptul de sistem de referință inerțial este un model abstract (un anumit obiect ideal considerat în locul unui obiect real. Exemple de model abstract sunt un corp absolut rigid sau un fir fără greutate), sistemele de referință reale sunt întotdeauna asociate cu un anumit obiect și corespondența dintre mișcarea efectiv observată a corpurilor în astfel de sisteme cu rezultatele calculului va fi incompletă.

Vezi de asemenea

Literatură

Legături

• Masreliez, C J; Tranziție dinamică la scară incrementală cu aplicare la fizică și cosmologie Physica Scripta (oct. 2007)
• Masreliez C. J., Mișcare, inerție și relativitate specială - o perspectivă nouă, Physica Scripta, (dec 2006)

Fundația Wikimedia.

2010.

Vedeți ce este „Legea inerției” în alte dicționare: Una dintre principalele legile mecanicii, conform romului în absența externă influențe (forțe) sau când forțele care acționează se echilibrează reciproc, corpul rămâne neschimbat în starea sa de mișcare sau de repaus față de cadrul de referință inerțial. ÎN… …

Enciclopedie fizică Vezi legile lui Newton...

Dicţionar enciclopedic mare Vezi legile lui Newton. * * * LEGEA INERTIEI A LEGII INERTIEI, vezi legile lui Newton (vezi LEGILE LUI NEWTON) ...

Dicţionar Enciclopedic Quadratic formează o teoremă care afirmă că pentru orice metodă de reducere a unei forme pătratice cu coeficienți reali la o sumă de pătrate prin intermediul unei modificări liniare a variabilelor în care Q este o matrice nesingulară cu coeficienți reali,... ...

Enciclopedie matematică Prima lege a lui Newton (vezi legile mecanicii lui Newton) ...

Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary Prima lege a lui Newton...

Știința naturii. Dicţionar Enciclopedic Una dintre legile de bază ale mecanicii, conform căreia, în absența influențelor (forțelor) exterioare sau când forțele care acționează se echilibrează reciproc, corpul rămâne neschimbat în starea sa de mișcare sau repaus față de sistemul inerțial...

Marea Enciclopedie Sovietică

În fizică, prima lege a lui Newton. vezi articolul Inerție Legea inerției în matematică vezi secțiunea „Proprietăți” din articolul „Formă cuadratică” (legea inerției lui Sylvester) ... Wikipedia LEGEA INERTIEI - cm …

Marea Enciclopedie Politehnică

Forța inerțială este o forță fictivă care poate fi introdusă într-un cadru de referință non-inerțial, astfel încât legile mecanicii din acesta să coincidă cu legile cadrelor inerțiale. În calculele matematice, introducerea acestei forțe are loc prin transformarea... ... Wikipedia

• Cărți
• Științe analitice ale naturii, Panchenkov A.N.. Monografia este documentul final al celor cincizeci de ani de cercetare ai autorului dedicat naturii și realității. Scopul său: crearea unei viziuni științifice moderne asupra lumii sub forma unui axiomatic...

Materia vie. Fizica fundamentală cu inserții literare, A.I. Succesul unei descrieri formalizate a fenomenelor naturale, un exemplu strălucit al căruia este legea gravitației universale, a transformat formalismul într-un nivel suficient de cunoaștere științifică, redus...

Care este prima regulă a mecanicii și cine a descoperit legea inerției? Este adevărat că mai mult de un om de știință a studiat această problemă?

În 1632, Galileo Galilei a descoperit una dintre cele trei legi ale mecanicii clasice. A fost finalizat de Isaac Newton în 1686. Formularea regulii este:

Astfel, este dat conceptul de sistem de referință în fizică. Modelul a fost stabilit ca rezultat al observațiilor practice și al identificării modelelor în proprietățile fizice ale obiectelor. Concluziile trase sunt aplicabile numai obiectelor care se deplasează cu viteză mică. Acestea nu se aplică fenomenelor care apar în indicatoarele de mișcare a luminii.

Dinamica este o ramură a mecanicii despre interacțiunea corpurilor. Pe lângă prima lege, modificată de Newton, iese în evidență și a doua, descrisă de Descartes în lucrarea sa „Principia” din 1644. Legile celui de-al treilea au fost stabilite de Christian Huygens în 1669.

Esența legii este următoarea: se consideră un corp izolat, având izolare de alte obiecte ale lumii exterioare și influența lor. Odihna are o valoare relativă, deoarece vibrația unui obiect în sisteme diferite numărarea atinge valori diferite. Într-una, odihna sau mișcarea se notează cu un indicator constant, în cealaltă - cu accelerație conform modulului stabilit într-o direcție dată.

Prima lege a dinamicii distinge o clasă - sisteme inerțiale. Deoarece mișcarea are loc atunci când un obiect este expus altor obiecte, în timpul izolării sale ulterioare corpul păstrează modulul și direcția mișcării - iar acest fenomen se numește inerție. Manifestările sale sunt numite „Prima lege a lui Newton”.

Când se încalcă legea?

Mecanismul de acțiune specificat se aplică tuturor obiectelor situate pe suprafață sau. În cazul abaterilor, se observă o încălcare a legii lui Newton, care se datorează rotației planetei în jurul axei sale. Un exemplu de manifestare a proprietăților unui sistem non-inerțial este manifestarea legi mecaniceîn comportamentul invenţiei lui Foucault. Obiectul este o minge pendul montată pe fir subțireși a oscilat la vibrații de amplitudine mică. Dacă obiectul ar fi într-un sistem inerțial, atunci planul de balansare ar fi stabil. Cu toate acestea, datorită mișcării în jurul proprietății axei Pământului, acesta se deplasează.

Astfel, se știe cine a descoperit legea inerției de ordinul întâi. El a fost cel care a devenit baza creației reguli de bază mecanică și stabilirea de noi legi în fizică.

2. Forța cu care corpul acționează asupra suportului sau întinde suspensia.
7. Proces de tranziție de la muncă manuală la cea de mașină.
9. Mărimea fizică este o măsură a interacțiunii obiectelor materiale.
11. Unitatea de volum.
12. Fizician italian care a descoperit legea căderii corpurilor.
14. Cea mai mare abatere a corpului de la poziția de echilibru.
18. Aeronavă cu motor cu reacție.
19. Aparatul este o sursă de sunet de o frecvență, care constă din tije metalice curbate pe un picior.
20. Mărimea fizică care caracterizează viteza de schimbare a poziţiei corpului.
Vertical:
1. Segment direcționat care leagă poziția inițială a corpului

1. Bila se mișcă sub influența unei forțe care este constantă ca mărime și direcție. Alegeți afirmația corectă:
A. Viteza mingii nu se modifică.
B. Mingea se mișcă uniform.
V. Sharik se mișcă cu o accelerație constantă.
2. Cum se mișcă o minge care cântărește 500 g? sub influența unei forțe de 4 N?
A. Cu accelerație de 2 m/s (pătrat)

B. Cu o viteză constantă de 0,125 m/s.
V. Cu accelerație constantă 8m/s (pătrat)
3. În ce cazuri de mai jos vorbim despre mișcarea corpurilor prin inerție?
A. Corpul se află pe suprafața mesei.
B. După oprirea motorului, barca continuă să se deplaseze pe suprafața apei
V. Satelitul se mișcă pe orbită în jurul Soarelui.

4.a) de ce prima lege a lui Newton se numește legea inerției?
b. Cum se mișcă un corp dacă suma vectorială a forțelor care acționează asupra lui este zero?
c. Un țânțar a lovit geamul vector al unei mașini în mișcare. Comparați forțele care acționează asupra țânțarului și asupra mașinii în timpul impactului.
5.a.În ce condiție se poate mișca un corp uniform și rectiliniu?
b. Folosind două identice baloane diferite corpuri sunt zdrobite dintr-o stare de repaus După ce criteriu putem concluziona care dintre aceste corpuri are masa cea mai mare?
c. Mingea lovește geamul care corp (mingea sau sticla) experimentează o forță mai mare la impact?
7.a. Un bloc se află pe masă.
b. Cu ce ​​accelerație se mișcă o aeronavă cu reacție de 60 de tone în timpul decolare, dacă forța de tracțiune a motoarelor este de 90 kN?
c. Când o navă cu motor se ciocnește de o ambarcațiune, o poate scufunda fără nicio deteriorare a ei.
8.a. În ce moduri se montează un topor pe un mâner.
b.Ce forță o conferă unui corp care cântărește 400 g. accelerație 2 m/s (pătrat)?
c. Doi băieți trag un cordon în direcții opuse, fiecare cu o forță de 100 N. Se va rupe cablul dacă poate rezista la o sarcină de 150 N?

Legea inerției

A.I. Somsikov

A fost dezvăluită o înțelegere eronată a primei legi a fizicii, numită și prima lege a lui Newton sau legea inerției lui Galileo.

Legea inerției lui Galileo, numită și prima lege a lui Newton, în formularea folosită înseamnă aproximativ următoarele: „În absența forței, mișcarea unui corp este uniformă, rectilinie, nelimitată în timp și spațiu”.

Deoarece ambele aceste nelimitări sunt practic neverificabile, dovada propusă de Galileo este pur logică.

Experimentul efectuat este o observare a mișcării unui corp de-a lungul unui plan înclinat cu unghiuri de înclinare pozitive și negative, corespunzătoare rostogolării sau rostogolirii corpului.

Observarea relevă prezența unor accelerații ale semnelor opuse.

Rezultă că un unghi de înclinare zero trebuie să corespundă accelerației zero, adică. mișcare uniformă, nelimitată în timp și spațiu, cu alte cuvinte - eternă și infinită.

Această concluzie logică pare fără cusur, chiar dacă mișcarea reală este limitată.

Li se atribuie pur și simplu o ușoară accelerație negativă cauzată de rezistența de frecare postulată a corpului cu planul de susținere datorită contactului lor.

Întrucât cercetarea științifică este asemănătoare cu ancheta penală, în limbajul polițist este numită o pistă falsă menită să distragă atenția. O observație absolut minoră care nu face decât să imite cea mai mare atenție, distorcând atenția observatorului de la o eroare logică cu adevărat majoră. Și ceea ce este cu adevărat uimitor este ușurința cu care această momeală este înghițită, de-a lungul căreia toată lumea se năpustește împreună.

De fapt, aceasta presupune că, în absența contactului dintre corpurile care creează această frecare, accelerația ar fi într-adevăr zero.

Dar este posibilă o astfel de concluzie?

În primul rând, experimentul nu a îndeplinit cerința inițială - absența forței.

Are această forță, deși este compensată de forța opusă de la suprafața plană. Dar aceasta înseamnă că eliminarea contactului corpurilor elimină și contraforța ca condiție necesară pentru compensarea forței. Și aceasta înseamnă condiția necesară pentru presupusa egalitate a accelerației la zero.

Dar chiar și în cazul ideal - dacă corpurile rămân în contact (necesar pentru a crea o contraforță de contrabalansare) și există o absență completă a rezistenței la frecare (adică în condițiile unui experiment mental), este corectă această concluzie logică - accelerația egală cu zero?

Mișcarea luată în considerare este direcționată perpendicular pe forțele care acționează.

Contraforța unei suprafețe plane este întotdeauna perpendiculară pe ea și pe mișcarea ei, iar forța inițială compensată?

Cu condiția ca mișcarea în timp și spațiu să nu fie limitată?

Vorbim despre forța gravitației.

Este centrat în direcția accelerației curente, adică. la originea sistemului de referință inerțial ISO, combinat cu centrul de masă, la în acest caz,- cu centrul Pământului.

Se cere ca accelerația cauzată de atracție să fie perpendiculară pe planul de referință.

În poziția inițială, această condiție este îndeplinită.

Cu mișcare spațială nelimitată, accelerația capătă o rotație unghiulară spre originea ISO, drept urmare proiecția sa pe direcția de mișcare în cazul general are o valoare diferită de zero.

Această proiecție are un efect inhibitor asupra mișcării și fără frecare.

Acest lucru încalcă cerința conform căreia nu există forță în direcția de mișcare sau ca aceasta să fie perpendiculară pe această direcție.

În consecință, presupusa nelimitare în timp și spațiu a mișcării rectilinie uniforme se dovedește a fi imposibilă.

Experimentul lui Galileo se desfășoară doar la o scară limitată, iar nelimitarea lui postulată este o extrapolare absolut inacceptabilă.

De asemenea, rezultă din aceasta că condiția pentru o mișcare uniformă este păstrarea continuă a direcției sale perpendiculare pe accelerație.

O astfel de conservare este posibilă într-un singur caz de mișcare a corpului într-un cerc cu o rază de curbură care menține o valoare constantă în raport cu originea ISO.

În consecință, adevărata concluzie logică, care urmează direct din experimentul lui Galileo, afirmă: „în prezența unei forțe centrate, compensată de o forță direcționată opus, mișcarea corpului este o rotație uniformă față de punctul inițial al ISO, nu limitat în timp și spațiu.”

Când contactul cu suprafața este îndepărtat, înlocuit cu forța centrifugă, acest lucru se observă de fapt în nenumărate exemple de astfel de rotații de la Lună și alte obiecte la scară cosmică la microcosmosul reprezentat de scara atomică.

Dar cum rămâne cu absența reală, adevărată a puterii?

Să modernizăm experimentul lui Galileo, chiar dacă doar mental.

Pentru a face acest lucru, este necesar ca mișcarea perpendiculară pe forța de atracție să fie la o asemenea distanță de originea ISO la care valoarea acestei forțe poate fi pur și simplu neglijată.

Acest lucru poate fi întotdeauna realizat printr-o alegere adecvată la scară suficient de mare.

O astfel de mișcare poate rămâne într-adevăr uniformă și rectilinie pe o scară nelimitată de spațiu și timp, în ISO considerat.

Ei bine, acest ISO este în sine imobil din punct de vedere spațial?

Nu, se mișcă și el, și accelerat, dar numai într-un ISO diferit, format, de exemplu, de sistemul solar.

În consecință, mișcarea luată în considerare, care este uniformă în ISO original, se dovedește a fi accelerată într-un alt ISO.

Puteți continua experimentul de gândire, eliminând această mișcare și mai departe, la o asemenea distanță de sistemul solar la care mișcarea sa în acest ISO va fi deja uniformă. Dar acest lucru, în primul rând, nu se va întâmpla în ISO original „galilean” (pământesc), unde va rămâne în continuare accelerat.

Și în al doilea rând, ea însăși sistem solar la rândul său, se mișcă accelerat față de centrul galaxiei noastre, formând al treilea ISO.

Este posibil să se mărească în continuare scara cosmică a mișcării uniforme și rectilinie galileene, ducând-o dincolo de granițele Galaxiei.

Dar nici asta nu înseamnă deloc că, în primul rând, mișcarea va rămâne uniformă în ISO-urile terestre și solare abandonate anterior.

Și în al doilea rând, Galaxy însăși, la rândul său, se poate mișca rapid într-un sistem de alte galaxii în raport cu un alt centru format din împrejurimile lor imediate sau îndepărtate.

Astfel, se dovedește că legea inerției lui Galileo sau prima lege a mecanicii a lui Newton (și prima lege a fizicii în general) nu este satisfăcută nu numai la o scară limitată, ci și la o scară nelimitată și, pur și simplu, nicăieri și niciodată. , din cauza centralității forțelor gravitaționale, deci rațiunea lui este complet greșită.

Este ciudat că această eroare a trecut neobservată până acum.

Aceasta este în general o trăsătură a științelor vechi: raționamentul care ar fi imediat infirmat dacă ar fi prezentat astăzi în liniște există, neobservat după un anumit timp, când cercetătorii nici măcar nu se gândesc să le supună examinării logice repetate.

Poate că este nevoie de o independență specială de gândire pentru a porni pe o cale considerată demult trecută, fără nici un gând despre „rezultatele” garantate, din pură dragoste pentru adevărul științific.

Între timp, pentru prima dată au început să raționeze independent, deși, bineînțeles, nu imediat impecabil și nici măcar cu încredere, destul de recent - acum vreo trei sute de ani!

Deci însăși posibilitatea apariției inexactităților și chiar a erorilor simple pentru cei cu experiență în raționament independent pare foarte probabilă și chiar aproape inevitabilă.

Ar fi incredibil să nu le detectăm deloc, desigur, cu o analiză atentă.

Între timp, se uită (fără succes) la Einstein, când ar merita să începem cu Newton sau Copernic.

Einstein este, desigur, o criză, dar una foarte târzie, stabilită mult mai devreme de predecesorii săi, pionierii.

Referințe

Pentru pregătirea acestei lucrări s-au folosit materiale de pe site-ul http://www.sciteclibrary.ru

Fiecare corp menține o stare de repaus sau o mișcare liniară uniformă până când este forțat să o schimbe sub influența unor forțe.

IIdrept. Această lege este pe bună dreptate miezul mecanicii. Relațiază schimbarea impulsului corpului (cantitatea de mișcare) cu forţa care acţionează asupra ei, adică modificarea impulsului unui corp pe unitatea de timp este egală cu forța care acționează asupra acestuia și are loc în direcția acțiunii sale. Deoarece în mecanica newtoniană masa nu depinde de viteză (în fizica modernă, așa cum vom vedea mai târziu, nu este cazul), atunci

, unde a este accelerația reacției, egală ca mărime și opusă ca direcție. Masa în această expresie apare ca măsura inerției . Este ușor de observat că, cu o forță de influență constantă, accelerația care poate fi transmisă unui corp este mai mică, cu atât masa acestuia este mai mare.

A treia lege reflectă faptul că acțiunea corpurilor este întotdeauna în natura interacțiunii și că forțele de acțiune și de reacție sunt egale ca mărime și opuse ca direcție.

A patra lege formulată de Newton este legea gravitației universale.

Lanțul logic al acestei descoperiri poate fi construit după cum urmează. Reflectând asupra mișcării Lunii, Newton a concluzionat că aceasta este ținută pe orbită de aceeași forță sub influența căreia o piatră cade la pământ, adică. forța gravitației: „Luna gravitează spre Pământ și, prin forța gravitațională, se abate constant de la mișcarea sa liniară și este menținută pe orbita sa”. Folosind formula contemporanului său Huygens pentru accelerația centripetă și datele astronomice, el a descoperit că accelerația centripetă a Lunii este de 3600 de ori mai mică decât accelerația unei pietre care cade pe Pământ. Deoarece distanța de la centrul Pământului la centrul Lunii este de 60 de ori mai mare decât raza Pământului, se poate presupune că Forța gravitației scade proporțional cu pătratul distanței. Apoi, pe baza legilor lui Kepler care descriu mișcarea planetelor, Newton a extins această concluzie la toate planetele. ( „Forțele prin care principalele planete deviază de la mișcarea rectilinie și sunt menținute pe orbitele lor sunt îndreptate către Soare și sunt invers proporționale cu pătratele distanțelor până la centrul acestuia.»).

În cele din urmă, după ce a exprimat poziția despre natura universală a forțelor gravitaționale și natura lor identică pe toate planetele, arătând că „greutatea unui corp pe orice planetă este proporțională cu masa acestei planete”, după ce a stabilit experimental proporționalitatea masei. a unui corp și greutatea acestuia (gravitația), Newton concluzionează că Forța gravitațională dintre corpuri este proporțională cu masa acestor corpuri. Așa a fost stabilită celebra lege a gravitației universale, care este scrisă sub forma:

Unde g este constanta gravitațională, determinată pentru prima dată experimental în 1798 de G. Cavendish. Conform datelor moderne g= 6,67*10 -11 N×m2/kg2.

Este important de reținut că în legea gravitației universale, masa acționează camasuri ale gravitatiei , adică determină forța gravitațională dintre corpurile materiale.

Importanța legii gravitației universale este aceea că Newton astfeldinamic a fundamentat sistemul copernican și legile lui Kepler.

Nota.Unii oameni de știință chiar înainte de Newton să fi ghicit că forța gravitației este invers proporțională cu pătratul distanței. Dar numai Newton a fost capabil să fundamenteze logic și să demonstreze convingător această lege folosind legile dinamicii și ale experimentului.

Merită să acordăm atenție unui fapt important care mărturisește intuiția profundă a lui Newton. De fapt, Newton a stabilit proporționalitatea între masa Şigreutate , ceea ce însemna cămasa nu este doar o măsură a inerției, ci o măsură a gravitației . Newton era foarte conștient de importanța acestui fapt. În experimentele sale, el a stabilit că masa inerțială și masa gravitațională coincid cu o precizie de 10. -3 . Ulterior, A. Einstein, având în vedere egalitatea maselor inerțiale și gravitaționalelegea fundamentală a naturii , puneți-o la baza teoriei generale a relativității sau GTR. (Este interesant că, în timpul creării Relativității Generale, această egalitate a fost dovedită în 5×10 -9 , iar acum s-a dovedit că este în termen de 10 -12‑ .)

În cea de-a treia parte a cărții, Newton a subliniat Sistemul general al lumii și mecanica cerească, în special, teoria compresiunii Pământului la poli, teoria fluxurilor și refluxului, mișcarea cometelor, perturbările în mișcare. a planetelor etc. bazat pe legea gravitației universale.

Afirmația lui Newton că Pământul este comprimat la poli a fost dovedită experimental în 1735-1744. ca urmare a măsurării arcului de meridian al pământului în zona ecuatorială (Peru) și în nord (Laponia) de către două expediții ale Academiei de Științe din Paris.

Următorul mare succes al legii gravitației universale a fost prezicerea de către oamenii de știință Clairaut a timpului de întoarcere a cometei Halley. În 1682, Halley a descoperit o nouă cometă și a prezis revenirea ei la observația pământească în 76 de ani. Cu toate acestea, în 1758 cometa nu a apărut, iar Clairaut a făcut un nou calcul al timpului apariției sale pe baza legii gravitației universale, ținând cont de influența lui Jupiter și Saturn. După ce a numit momentul apariției sale - 4 aprilie 1759, Clairaut a greșit doar 19 zile.

(Succesele teoriei gravitației în rezolvarea problemelor de mecanică cerească au continuat în secolul al XIX-lea. Așadar, în 1846, astronomul francez Leverrier i-a scris colegei sale germane Halle: „Îndreptați-vă telescopul către un punct de pe ecliptică din constelația Vărsător la longitudine de 326 de grade și veți găsi la un grad de acest loc o nouă planetă cu un disc vizibil, având aspectul unei stele. de aproximativ a noua magnitudine.” Acest punct a fost calculat de Le Verrier și independent de Adams (Anglia) pe baza legii gravitației universale atunci când s-au analizat „neregularitățile” observate în mișcarea lui Uranus și ipoteza că acestea au fost cauzate de influența unei planete necunoscute. Și într-adevăr, la 23 septembrie 1846, Halle a descoperit o nouă planetă în punctul indicat de pe cer. Astfel s-au născut cuvintele „Planeta Neptun descoperită în vârful unui stilou.”

Înapoi la începutul documentului