Anglický génius Isaac Newton žil na rozhraní 17. a 18. storočia. Práve v tomto období začala vznikať západná civilizácia. Newton v tom zohráva významnú úlohu. Jeho tri slávne zákony tvorili základ klasickej mechaniky. Platí to najmä o prvom Newtonovom zákone. Inerciálny pohľad na pohyb zmenil všetky predstavy o mechanike. Svet sa stal iným, zrozumiteľnejším. Veda a priemysel dostali veľký impulz k zrýchleniu.
Základné pojmy
Pred objavením Angličana sa predpokladalo, že na to, aby sa teleso mohlo pohybovať, musí naň pôsobiť sila. V opačnom prípade sa jednoducho zastaví. Mysliteľ konca 17. storočia zahodil všetky predsudky a navrhol vybudovať špekulatívny model sveta, v ktorom telá nie sú ovplyvnené vonkajšími silami a ich štruktúra je ideálna.
Priviedli ho k tomu diela Galilea Galileiho. Pohyb kozmických telies sa takmer nikdy nezastaví. Nič im nebráni v pohybe vo vákuu.
Zrodil sa prvý zákonNewton, ktorý je formulovaný takto:
"Bez pôsobenia vonkajších síl, alebo ak je pôsobenie týchto síl rovnaké, sa teleso pohybuje rovnomerne a priamočiaro."
Myšlienka sveta sa obrátila hore nohami. Zrodila sa nová veda – dynamika.
Koncept zotrvačnosti
Vyhlásenie, že na zmenu rýchlosti pohybu treba použiť silu, viedlo k vzniku nového konceptu – zotrvačnosti.
Jedna zo základných vlastností hmoty dostala svoje meno. Ak sa obrátime na latinský význam slova zotrvačnosť, potom to bude znamenať - "zotrvačnosť" a "nečinnosť". Inými slovami, stav systému je možné zmeniť len pôsobením vonkajších síl. Objavila sa vedecká definícia: sila je príčinou zmeny stavu tela.
Tretím dôsledkom prvého Newtonovho zákona bol koncept zrýchlenia, ktorý popisuje zmenu rýchlosti pohybu.
Príklady riešenia problémov
Pokúsme sa pomocou konceptov prvého Newtonovho zákona vyriešiť niekoľko problémov.
Zadanie. Aké sily pôsobia na vzducholoď pri: a) jej pohybe vo vzduchu; b) na letisku?
Odpoveď: a) príťažlivosť zeme je kompenzovaná vztlakovou silou vzduchu, ťah motora kompenzuje odpor prostredia; b) vztlakovú silu vzduchu kompenzujú kotvy letiska.
Zadanie. Ako možno vysvetliť nasledujúce javy: a) počas dažďa padajú kvapky na zem rovnakou rýchlosťou; b) vesmírny satelit letí s vypnutými motormi.
Odpoveď: a) kvapka dažďa padá zotrvačnosťou. V nižších vrstvách atmosféry je účinok gravitačnej sily zeme kompenzovaný odporom vzduchu; b) satelit sa pohybuje priamočiaro a rovnomerne zotrvačnosťou, ak naň nepôsobia žiadne vonkajšie sily.
Praktická hodnota
Ako môžete vidieť z toho, čo bolo napísané skôr, neexistuje žiadny vzorec pre prvý Newtonov zákon. Má len slovný popis, pre jeho hodnoty neexistujú číselné charakteristiky. Napriek tomu je jeho význam v reálnom živote veľmi veľký. Je základným kameňom celej modernej mechaniky.
- Bez znalosti zákonov zotrvačnosti si nie je možné predstaviť celý program vesmírneho prieskumu.
- Človek denne používa moderné auto. Celý bezpečnostný systém stroja je založený na znalostiach, ako sa budú správať telesá s rôznou hmotnosťou pri náhlom zastavení.
HPP významne prispievajú k svetovej energetike. Ich turbíny generujú prúd pod vplyvom zotrvačnosti vody
Existuje veľa príkladov, keď všetko dodržiava zákon zotrvačnosti.
Pohľad filozofa
Ako každý základný koncept uvažujeme, že ďaleko presahuje pôvodnú aplikáciu. Jej ideologický význam možno len ťažko preceňovať. Hneď ako bude systém podávania správ správne definovaný, prejaví sa prvý Newtonov zákon bez ohľadu na typ ľudskej činnosti.
Keď robíme to, čo milujeme, ani si nevšimneme, že pracujeme zotrvačnosťou. Sila hladu sa musí prejaviť, aby sme mohli prerušiťvaše povolanie. Na dovolenku sa oplatí ísť si oddýchnuť, zvykneme si na to natoľko, že návrat do pracovného rytmu bude vyžadovať námahu.
Akonáhle je sociálny systém nastavený, vyvíja sa zotrvačnosťou. Na zmenu smeru jeho vývoja sú potrebné značné sily.
Mechanika Newton
Kľúčový význam prvého Newtonovho zákona už bol spomenutý. Definícia nasledujúcich zákonov je vo vývoji.
Druhý zákon hovorí, že telo dostane zrýchlenie úmerné použitej sile. S ohľadom na hmotnosť bude existovať inverzný vzťah. Inak povedané, teleso bude meniť rýchlosť svojho pohybu tým rýchlejšie, čím väčšia je použitá sila a čím menšia je hmotnosť telesa.
Tretí zákon vysvetľuje, že akcia sa rovná reakcii. Inými slovami, ak jedno telo pôsobí silou na druhé, potom v reakcii na to dostane rovnaký účinok. Iba opačným smerom.
Všetka moderná mechanika je založená na týchto troch zákonoch. Samozrejme, na výpočty v reálnom svete sa používajú zložité vzorce, progresívnejšie modely svetového poriadku. Všetky sa však riadia tromi zákonmi.
Formát článku neumožňuje podrobný popis všetkých pravidiel a dôsledkov vyplývajúcich z prvého Newtonovho zákona. Aby sme pochopili jeho význam, stačí pochopiť jednoduché veci. Aby ste správne pochopili svet, niekedy potrebujete zjednodušiť systém. Odmietnite drobné detaily a podrobnosti. Vyberte hlavnú vec a nasledujte cestu jej štúdia. Všetko je zredukované na jednoduchšie koncepty. Dôležitépoužiť správny bodovací systém. Pohyb tela nie je absolútny. Podľa konceptov prvého Newtonovho zákona môže byť vzťažná sústava, v ktorej sa teleso bude pohybovať, vždy nahradená jednoduchšou, kde je teleso stacionárne vzhľadom na bod pozorovania.
Pozerať sa na svet novým spôsobom môže veľa zmeniť.
