Fizika Kainatımızın qanunlarını öyrənən, standart tədqiqat metodologiyasından və müəyyən ölçü vahidləri sistemindən istifadə edən bir elm kimi. Güc vahidi adətən N (nyuton) adlanır. Güc nədir, onu necə tapmaq və ölçmək olar? Gəlin bu məsələni daha ətraflı araşdıraq.
Tarixdən maraqlı
İsaak Nyuton dəqiq riyaziyyat elmlərinin inkişafına əvəzsiz töhfə vermiş 17-ci əsrin görkəmli ingilis alimidir. Klassik fizikanın atası məhz odur. O, həm nəhəng göy cisimlərini, həm də küləyin apardığı kiçik qum dənələrini idarə edən qanunları təsvir etməyi bacardı. Onun əsas kəşflərindən biri universal cazibə qanunu və təbiətdəki cisimlərin qarşılıqlı təsirini təsvir edən mexanikanın üç əsas qanunudur. Daha sonra digər elm adamları yalnız İsaak Nyutonun elmi kəşfləri sayəsində sürtünmə, istirahət və sürüşmə qanunlarını əldə edə bildilər.
Bir az nəzəriyyə
Fiziki kəmiyyət alimin adını daşıyır. Nyuton güc vahididir. Gücün tərifini belə təsvir etmək olar: “güc cisimlər arasında qarşılıqlı təsirin kəmiyyət ölçüsüdür və ya kəmiyyətdir.bədənlərin intensivliyi və ya gərginlik dərəcəsini xarakterizə edən."
Qüvvə bir səbəbdən Nyutonla ölçülür. Məhz bu alim bu gün üçün aktual olan üç sarsılmaz “güc” qanunu yaradıb. Gəlin onları nümunələrlə öyrənək.
Birinci Qanun
Sualları tam başa düşmək üçün: "Nyuton nədir?", "Nəyin ölçü vahidi?" və "Onun fiziki mənası nədir?", mexanikanın üç əsas qanununu diqqətlə öyrənməyə dəyər.
Birincisi deyir ki, əgər bədən başqa orqanlardan təsirlənmirsə, o zaman dincələcək. Bədən hərəkətdə idisə, onda heç bir hərəkət olmadıqda, o, düz bir xətt üzrə vahid hərəkətini davam etdirəcək.
Təsəvvür edin ki, müəyyən kütləyə malik müəyyən bir kitab düz stolun səthində yerləşir. Ona təsir edən bütün qüvvələri ifadə edərək, bunun şaquli olaraq aşağıya doğru yönəldilmiş cazibə qüvvəsi və şaquli olaraq yuxarıya yönəlmiş dəstəyin reaksiya qüvvəsi (bu vəziyyətdə cədvəl) olduğunu alırıq. Hər iki qüvvə bir-birinin hərəkətlərini tarazlaşdırdığından nəticə qüvvəsinin böyüklüyü sıfırdır. Nyutonun birinci qanununa görə, kitabın dincəlməsinin səbəbi budur.
İkinci Qanun
O, cismə təsir edən qüvvə ilə onun tətbiq olunan qüvvə səbəbindən aldığı sürətlənmə arasındakı əlaqəni təsvir edir. İsaak Nyuton bu qanunu tərtib edərkən ilk dəfə kütlənin sabit dəyərini cismin ətalət və ətalət təzahürünün ölçüsü kimi istifadə etdi. Onlar ətalət deyirlərcisimlərin öz ilkin vəziyyətini saxlamaq, yəni xarici təsirlərə müqavimət göstərmək qabiliyyəti və ya xassəsi.
İkinci qanun çox vaxt aşağıdakı düsturla təsvir olunur: F=am; burada F bədənə tətbiq olunan bütün qüvvələrin nəticəsidir, a cismin qəbul etdiyi sürətlənmədir, m isə bədənin kütləsidir. Güc son nəticədə kqm/s2 ilə ifadə edilir. Bu ifadə adətən nyutonlarla işarələnir.
Fizikada Nyuton nədir, sürətlənmənin tərifi nədir və onun qüvvə ilə necə əlaqəsi var? Bu suallara mexanikanın ikinci qanununun düsturu cavab verir. Başa düşmək lazımdır ki, bu qanun yalnız işıq sürətindən çox az sürətlə hərəkət edən cisimlər üçün işləyir. İşıq sürətinə yaxın sürətlə, nisbilik nəzəriyyəsi haqqında fizikanın xüsusi bölməsi tərəfindən uyğunlaşdırılmış bir qədər fərqli qanunlar işləyir.
Nyutonun üçüncü qanunu
Bu, iki cismin qarşılıqlı təsirini təsvir edən bəlkə də ən başa düşülən və sadə qanundur. O deyir ki, bütün qüvvələr cüt-cüt yaranır, yəni bir cisim digərinə müəyyən qüvvə ilə təsir edirsə, ikinci cisim də öz növbəsində bərabər qüvvə ilə birinciyə təsir edir.
Alimlər tərəfindən qanunun ifadəsinin özü belədir: "… iki cismin bir-biri üzərindəki qarşılıqlı təsiri bir-birinə bərabərdir, lakin əks istiqamətlərə yönəlmişdir."
Nyutonun nə olduğunu anlayaq. Fizikada hər şeyi konkret hadisələr üzərində nəzərdən keçirmək adətdirBurada mexanika qanunlarını təsvir edən bəzi nümunələr verilmişdir.
- Ördək, balıq və ya qurbağa kimi su quşları onunla qarşılıqlı əlaqədə olaraq suyun içində və ya içərisindən hərəkət edir. Nyutonun üçüncü qanunu deyir ki, bir cisim digərinə təsir etdikdə həmişə əks təsir yaranır ki, bu da güc baxımından birinciyə bərabərdir, lakin əks istiqamətə yönəlir. Buna əsaslanaraq belə nəticəyə gəlmək olar ki, ördəklərin hərəkəti onların pəncələri ilə suyu geri itələməsi və suyun reaksiyası ilə özləri isə irəli üzməsi səbəbindən baş verir.
- Dələ təkəri Nyutonun üçüncü qanununun sübutunun ən yaxşı nümunəsidir. Hər kəs yəqin ki, dələ çarxının nə olduğunu bilir. Bu, həm təkəri, həm də barabanı xatırladan kifayət qədər sadə dizayndır. O, qəfəslərdə quraşdırılıb ki, dələ və ya dekorativ siçovul kimi ev heyvanları qaça bilsin. İki cismin, təkərin və heyvanın qarşılıqlı təsiri bu cismin hər ikisinin hərəkətinə səbəb olur. Üstəlik, dələ sürətlə qaçdıqda, təkər yüksək sürətlə fırlanır, yavaşlayanda isə təkər daha yavaş fırlanmağa başlayır. Bu, bir daha sübut edir ki, hərəkət və əks hərəkət əks istiqamətə yönəldilsə də, həmişə bir-birinə bərabərdir.
- Planetimizdə hərəkət edən hər şey yalnız Yerin "cavab hərəkəti" sayəsində hərəkət edir. Qəribə görünə bilər, amma əslində, yeriyərkən biz yalnız yeri və ya hər hansı digər səthi itələmək üçün səy göstəririk. Və biz irəliləyirik, çünki yer cavab olaraq bizi itələyir.
Nyuton nədir: ölçü vahidi və yafiziki kəmiyyət?
“Nyuton”un tərifini belə təsvir etmək olar: “o, güc vahididir”. Bəs onun fiziki mənası nədir? Beləliklə, Nyutonun ikinci qanununa əsasən, bu, 1 kq kütləsi olan bir cismin sürətini cəmi 1 saniyədə 1 m / s dəyişdirə bilən qüvvə kimi təyin olunan törəmə kəmiyyətdir. Belə çıxır ki, Nyuton vektor kəmiyyətdir, yəni onun öz istiqaməti var. Bir obyektə güc tətbiq etdikdə, məsələn, qapını itələyərkən, eyni zamanda hərəkət istiqamətini təyin edirik, ikinci qanuna görə, qüvvənin istiqaməti ilə eyni olacaq.
Düsulu izləsəniz, belə çıxır ki, 1 Nyuton=1 kqm/s 2 . Mexanikada müxtəlif məsələləri həll edərkən çox vaxt nyutonları başqa kəmiyyətlərə çevirmək lazımdır. Rahatlıq üçün müəyyən dəyərləri taparkən nyutonları digər vahidlərlə birləşdirən əsas identifikasiyaları yadda saxlamaq tövsiyə olunur:
- 1 H=105 dyne (dina CGS sistemində ölçü vahididir);
- 1 N=0,1 kqf (kiloqram-güc ICSS sistemində qüvvə vahididir);
- 1 H=10 -3 sten çəkisi 1 ton olan istənilən bədən).
Ümumdünya cazibə qanunu
Planetimiz haqqında ideyanı çevirən alimin ən mühüm kəşflərindən biri Nyutonun cazibə qanunudur (cazibə nədir, aşağıda oxuyun). Təbii ki, ondan əvvəl cazibə sirrini açmaq cəhdləri olubYer. Məsələn, İohannes Kepler ilk dəfə Yer kürəsinin cəlbedici qüvvəyə malik olduğunu, həm də cisimlərin özlərinin də Yeri cəlb edə bildiyini irəli sürdü.
Lakin yalnız Nyuton cazibə qüvvəsi ilə planetlərin hərəkət qanunu arasındakı əlaqəni riyazi şəkildə sübut edə bildi. Bir çox təcrübələrdən sonra alim başa düşdü ki, əslində təkcə Yer cisimləri özünə cəlb etmir, bütün cisimlər bir-birinə cəlb olunur. O, hər hansı cisimlərin, o cümlədən göy cisimlərinin G (qravitasiya sabiti) və hər iki cismin kütlələri m1 hasilinə bərabər qüvvə ilə cəlb olunduğunu bildirən cazibə qanununu çıxarmışdır. m 2 bölünür R2 (cisimlər arasındakı məsafənin kvadratı).
Nyutonun əldə etdiyi bütün qanunlar və düsturlar inteqral riyazi model yaratmağa imkan verdi ki, bu model indi də təkcə Yer səthində deyil, həm də planetimizdən çox-çox kənarda tədqiqatlarda istifadə olunur.
Vahid Dönüşüm
Məsələləri həll edərkən, "Nyuton" ölçü vahidləri üçün də istifadə olunan standart SI prefikslərini xatırlamalısınız. Məsələn, cisimlərin kütlələrinin böyük olduğu kosmik obyektlərlə bağlı problemlərdə çox vaxt böyük dəyərləri daha kiçik olanlara sadələşdirmək lazımdır. Həll 5000 N olarsa, cavabı 5 kN (kiloNewton) şəklində yazmaq daha rahat olar. Belə vahidlər iki növdür: çoxluqlar və alt çoxluqlar. Ən çox istifadə edilənlər bunlardır: 102 N=1 hektoNewton (hN); 103 H=1kiloNyuton (kN); 106 N=1 meqaNyuton (MN) və 10-2 N=1 santiNyuton (cN); 10-3 N=1 milliNyuton (mN); 10-9 N=1 nanoNyuton (nN).
