قوانین نیوتون

مکانیک، قوانین نیوتون

مکانیک نیوتونی ثمره تلاش های ایزاک نیوتون دانشمند بریتانیایی است. اولین بار او بود که توانست رابطه ای میان نیرو و شتاب حاصل از آن برقرار کند؛ پیش از مکانیک نیوتونی تصور بر این بود که هر حرکتی حاصل اثری به نام نیرو است و ساکن بودن جسم تنها مترادف وارد نشدن نیرو به آن است، اما نیوتون نشان داد که این قضیه در سرعت های ثابت نیز برقرار است. مکانیک نیوتونی قانونی جهان شمول نیست؛ برای مثال این قانون در سرعت های بسیار زیاد (نزدیک به سرعت نور) و مقیاس هایی در حد ساختار اتمی صادق نیست و به عنوان حالت خاص اما گسترده و کاربردی برای نظریات جامع تر بکار می رود.

قانون اول نیوتون

قانون بیانگر این است که هرگاه نیرویی به جسم وارد نشود، سرعت جسم نمی تواند تغییر کند یعنی جسم شتابی نخواهد داشت. به عبارت دیگر اگر جسم ساکن باشد ساکن خواهد ماند و اگر جسم در حال حرکت باشد، با همان سرعت ادامه مسیر خواهد داد.

دستگاه لخت

دستگاهی که در آن قوانین نیوتون معتبر باشند را دستگاه مرجع لخت می نامند. در اصل این به معنای شتاب دار نبودن دستگاه مورد بررسی است. زمین را می توان دستگاهی لخت در نظر گرفت اگر از حرکات نجومی آن صرفه نظر کنیم. برخی از حرکات در زمین حاصل حرکات آن هستند که می توان آنها را با یک نیروی ساختگی در دستگاه لخت توجیه نمود.

جرم

مشخصه ای از جسم که نیروی وارده از جسم را به شتاب حاصله نسبت می دهد. جرم یک مشخصه ذاتی است و هنوز نمی توان تعریف روشن تری برایش ارائه داد.

قانون دوم نیوتون

نیروی برایند وارد شده به یک جسم برابر با حاصل ضرب جرم جسم در شتاب آن است.

Fnet مجموع تمامی نیروهای وارده بر جسم است؛ به افتخار ایزاک نیوتون واحد نیرو نیوتون (N) نامگذاری شده؛ به مانند سینماتیک می توان ابعاد را از یکدیگر جداکرد و در سه دیدگاه تفکیک شده نیرو و شتاب وارده بر جسم را بررسی نمود.

*تمرین حل شده)

به جسمی با جرم 10kg با شتاب 2m/s در حال حرکت است، چه نیرویی به جسم وارد می شود؟

طبق فرمول:

10.2=20 نیوتون

قانون سوم نیوتون

هر نیرویی از جسم A به B، نیرویی از جسم B به A در خلاف جهت و اندازه برابر ایجاد می کند.

فرد به دیوار نیرو وارد می کند و دیوار در خلاف جهت و هم اندازه به فرد نیرو وارد می کند.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *