• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zasady dynamiki Newtona



    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Stan splątany – rodzaj skorelowanego stanu kwantowego dwóch lub więcej cząstek lub innych układów kwantowych. Ma on niemożliwą w fizyce klasycznej cechę polegającą na tym, że stan całego układu jest lepiej określony niż stan jego części.W mechanice kwantowej pęd jest opisywany przez obserwablę - operator pędu. Przejście od pędu do operatora pędu jest nazywane pierwszym kwantowaniem. Matematycznie, operator pędu jest nieograniczonym operatorem samosprzężonym na ośrodkowej przestrzeni Hilberta.
    Pierwsza i druga zasada dynamiki Newtona w oryginalnym wydaniu Principia Mathematica z 1687 roku.

    Zasady dynamiki Newtona – trzy zasady leżące u podstaw mechaniki klasycznej sformułowane przez Isaaca Newtona i opublikowane w Philosophiae Naturalis Principia Mathematica w 1687 roku. Zasady dynamiki określają związki między ruchem ciała a siłami działającymi na nie, dlatego zwane są też prawami ruchu.

    Mechanika klasyczna – dział mechaniki w fizyce opisujący ruch ciał (kinematyka), wpływ oddziaływań na ruch ciał (dynamika) oraz badaniem równowagi ciał materialnych (statyka). Mechanika klasyczna oparta jest na prawach ruchu (zasadach dynamiki) sformułowanych przez Isaaca Newtona, dlatego też jest ona nazywana „mechaniką Newtona” (Principia). Mechanika klasyczna wyjaśnia poprawnie zachowanie się większości ciał w naszym otoczeniu.Szczególna teoria względności (STW) – teoria fizyczna stworzona przez Alberta Einsteina w 1905 roku. Zmieniła ona sposób pojmowania czasu i przestrzeni opisane wcześniej w newtonowskiej mechanice klasycznej. Teoria pozwoliła usunąć trudności interpretacyjne i sprzeczności pojawiające się na styku mechaniki (zwanej obecnie klasyczną) i elektromagnetyzmu po ogłoszeniu przez Jamesa Clerka Maxwella teorii elektromagnetyzmu.

    W mechanice kwantowej przeważnie nie mają zastosowania, w mechanice relatywistycznej obowiązują w ograniczonym zakresie.

    Wprowadzenie[ | edytuj kod]

    Isaac Newton (1643-1727), fizyk, który sformułował prawa

    Zasady dynamiki Newtona zastąpiły wcześniejszą fizykę Arystotelesa. Zlikwidowały pojęcia absolutnego spoczynku i absolutnego ruchu. Ruch jest w nich traktowany przede wszystkim jako pewien stan, a nie – jak uważano wcześniej – proces.

    Teoria – z gr. theoría- oglądanie, rozważanie. System pojęć, definicji, aksjomatów i twierdzeń ustalających relacje między tymi pojęciami i aksjomatami, tworzący spójny system pojęciowy opisujący jakąś wybraną fizyczną lub abstrakcyjną dziedzinę.Druga zasada termodynamiki – jedno z podstawowych praw termodynamiki, stwierdzające, że w układzie termodynamicznie izolowanym istnieje funkcja stanu, która z biegiem czasu nie maleje.

    Zasady dynamiki Newtona są stosowane do punktów materialnych, które są idealizacją rzeczywistych ciał w tym sensie, że wielkość i kształt ciała obiektu są zaniedbane. Odpowiada to ciałom, które są małe w porównaniu do odległości między nimi, a odkształcenia i obrót ciała są bez znaczenia. W ten sposób nawet planeta może być traktowana jako punkt materialny przy analizie ruchu orbitalnego wokół swojej gwiazdy.

    Tadeusz Pabjan (ur. 27 stycznia 1972) – polski prezbiter katolicki, filozof nauki i przyrody, specjalizujący się w filozofii fizyki i w relacjach nauka–wiara. Doktor habilitowany, wykładowca Wydziału Teologii UPJP2 – sekcja w Tarnowie, kierownik katedry filozofii. Bliski współpracownik, były doktorant i kontynuator myśli Michała Hellera. Popularyzator fizyki i astronomii, członek Centrum Kopernika Badań Interdyscyplinarnych w Krakowie i dawnego OBI.Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

    W swojej oryginalnej postaci zasady dynamiki Newtona nie są odpowiednie do charakterystyki ruchu ciał rozciągłych (a zwłaszcza ciał odkształcalnych). Uogólnieniem zasad Newtona dla sztywnych niepunktowych ciał są prawa ruchu Eulera (można je również odnieść do ruchu obrotowego).

    I zasada dynamiki (zasada bezwładności)[ | edytuj kod]

    Pierwsza zasada dynamiki Newtona jest rozwinięciem idei Galileusza, który zauważył, że jeżeli usuniemy przeszkody ruchu, to zniknie potrzeba podtrzymywania ruchu przez jakąkolwiek siłę. Ruch jednostajny prostoliniowy będzie się odbywać sam przez siebie, bez żadnej pomocy z zewnątrz, o takim ruchu mówimy czasem jako o ruchu swobodnym. Galileusz stwierdza, że z każdym obiektem można związać układ odniesienia i że opisy tego samego ruchu w każdym układzie są równoważne. Stwierdzenie to nazywane jest zasadą względności. Galileusz opisał także sposób zamiany wielkości opisujących ruch, gdy zmieniany jest układ odniesienia, zwany transformacją Galileusza.

    Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.Matematyczne zasady filozofii naturalnej (łac. Philosophiae naturalis principia mathematica – dzieło Isaaca Newtona, w którym przedstawił prawo powszechnego ciążenia, a także prawa ruchu leżące u podstaw mechaniki klasycznej. Newton wyprowadził prawa Keplera dla ruchu planet (sformułowane na podstawie obserwacji astronomicznych).


    Pierwszą zasadę dynamiki można zapisać matematycznie, gdy masa jest stała i różna od zera w postaci:

    Bezwładność – właściwość wszystkich ciał materialnych, polegająca na tym, że w inercjalnym układzie odniesienia, jeśli na ciało nie działa siła lub działające siły równoważą się, to porusza się ono ruchem jednostajnym lub pozostaje w spoczynku. Zmiana prędkości ciała wymaga działania siły. Bezwładność ciał postulowana jest przez zasady dynamiki Newtona. Miarą bezwładności ciała jest jego masa, natomiast jej odpowiednikiem w ruchu obrotowym - moment bezwładności.Bryła sztywna (inaczej: ciało sztywne, ciało rozciągłe) - pojęcie używane w fizyce oznaczające ciało fizyczne, którego elementy (części, punkty materialne) nie mogą się względem siebie przemieszczać. Jest to idealizacja ciał fizycznych, obiekty w których uwzględnia się możliwe zmiany położeń ich punktów względem siebie, określa się mianem ośrodków ciągłych. Bryła sztywna w ogólnym przypadku posiada sześć stopni swobody.

    Wybierzmy ciało spełniające założenia pierwszej zasady dynamiki i przypiszmy mu pewien układ odniesienia. Każde ciało, na które też nie działa żadna siła, będzie w tym układzie odniesienia również spoczywało lub poruszało się po linii prostej ruchem jednostajnym. Każdemu takiemu ciału również można przypisać pewien nowy układ odniesienia. Układy te będą względem siebie spoczywały lub poruszały się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Takie układy odniesienia nazywamy układami inercjalnymi.

    Fizyka (gr. Φυσικὴ ἀκρόασις, łac. Physica lub Physicae Auscultationes, co znaczy wykłady o naturze) – utwór autorstwa Arystotelesa dotyczących najbardziej ogólnych (filozoficznych) zasad naturalnych. Głównym celem pracy jest nie tylko opis zmiany i ruchu, lecz także odkrycie ich zasad i przyczyn.Układ odniesienia (fizyka) – punkt lub układ punktów w przestrzeni, względem którego określa się położenie lub zmianę położenia (ruch) danego ciała. Wybrany punkt często wskazuje się poprzez wskazanie ciała, z którym związany jest układ współrzędnych.

    Dlatego pierwsza zasada dynamiki jest traktowana jako postulat istnienia inercjalnego układu odniesienia i jest formułowana: Istnieje układ odniesienia, w którym cząstka nie podlegająca oddziaływaniu z otoczeniem, spoczywa lub porusza się po prostej ze stałą prędkością.

    Pierwsza zasada dynamiki zakłada istnienie inercjalnego układu odniesienia, nie wskazuje jak należy szukać takiego układu, dlatego jest postulatem istnienia inercjalnego układu odniesienia.

    Jakob Hermann (ur. 1678, zm. 1733) – szwajcarski matematyk. Zajmował się teorią krzywych, równaniami różniczkowymi oraz mechaniką. Był dalekim krewnym Leonarda Eulera oraz uczniem Jakoba I Bernoulliego. W swoim dziele Phoronomia z 1716 r. po raz pierwszy zapisał drugą zasadę dynamiki Newtona wzorem matematycznym. Hermann pochodził z Bazylei, ale w 1725 r. wyjechał do Petersburga, gdzie otrzymał pracę w Imperatorskiej Akademii Nauk.Michał Kazimierz Heller (ur. 12 marca 1936 w Tarnowie) – polski prezbiter katolicki, teolog, profesor nauk filozoficznych specjalizujący się w filozofii przyrody, fizyce, kosmologii relatywistycznej oraz relacji nauka-wiara.

    Jeżeli istnieje jeden inercjalny układ odniesienia, to istnieje ich nieskończenie wiele. Układy inercjalne spoczywają lub poruszają się względem siebie po linii prostej ze stałą prędkością.

    Wyżej opisany sposób zamiany opisu ruchu z jednego układu odniesienia do innego w mechanice klasycznej nazywany jest transformacją Galileusza.

    Bezwładność ciał jest to zdolność ciał do przeciwstawiania się wszelkim zmianom ruchu. Miarą bezwładności ciała jest jego masa.

    Zasada – prawidłowość fizyczna stwierdzona doświadczalnie i, zgodnie z opinią uczonych oraz paradygmatem panującym w fizyce, powszechna i ogólna.Masa relatywistyczna – wprowadzana w niektórych ujęciach szczególnej teorii względności wielkość fizyczna tożsama, z dokładnością do czynnika (czyli ze współczynnikiem proporcjonalności) c, z zerową (czasową) składową czterowektora energii-pędu (czteropędu) danego obiektu fizycznego, czyli, z dokładnością do czynnika c, z całkowitą energią relatywistyczną tego obiektu.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Druga zasada dynamiki ruchu obrotowego - sformułowanie II zasady dynamiki dla ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół stałej (nie obracającej się w przestrzeni) osi. Dotyczy np. sytuacji, gdy oś obrotu jest wymuszona przez zewnętrzne więzy. Mówi ona, że jeśli na pewne ciało, o momencie bezwładności względem tej osi równym I, działają zewnętrzne siły, które wywierają na to ciało wypadkowy moment siły M, to w wyniku tego ciało będzie obracać się z przyspieszeniem kątowym takim, że:
    Spin – moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych.
    Aksjomat (postulat, pewnik) (gr. αξιωμα [aksíoma] – godność, pewność, oczywistość) – jedno z podstawowych pojęć logiki matematycznej. Od czasów Euklidesa uznawano, że aksjomaty to zdania przyjmowane za prawdziwe, których nie dowodzi się w obrębie danej teorii matematycznej. We współczesnej matematyce definicja aksjomatu jest nieco inna:
    Nicolas Léonard Sadi Carnot (ur. 1 czerwca 1796 w Paryżu, zm. 24 sierpnia 1832, tamże) – fizyk, inżynier wojskowy i matematyk francuski.
    Układ odosobniony - dowolny wyizolowany od otoczenia układ, na który nie działają żadne siły zewnętrzne. Jeżeli na przykład układ taki składa się z dwóch punktów materialnych, wówczas jedynymi siłami działającymi w układzie odosobnionym są siły wywierane przez te punkty materialne na siebie nawzajem.
    Galileusz (wł. Galileo Galilei; ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 w Arcetri) – włoski astronom, astrolog, matematyk, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.
    Ogólna teoria względności (OTW) – popularna nazwa teorii grawitacji formułowanej przez Alberta Einsteina w latach 1907–1915, a opublikowanej w roku 1916.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.031 sek.