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



    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Encyklopedia PWN – encyklopedia internetowa, oferowana – bezpłatnie i bez konieczności uprzedniej rejestracji – przez Wydawnictwo Naukowe PWN. Encyklopedia zawiera około 122 tysiące haseł i 5 tysięcy ilustracji.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.
    II zasada dynamiki[ | edytuj kod] Zmiana pędu ciała w jednostce czasu jest proporcjonalna do wypadkowej siły działającej na to ciało i jest skierowana zgodnie z tą siłą.

    Zasada ta obowiązuje również dla ciała o zmiennej masie np. w mechanice relatywistycznej.

    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.

    Przy założeniu, że ciało jest punktem materialnym o stałej masie (np. gdy nie występują efekty relatywistyczne dotyczące m.in. masy, czyli dla prędkości znacznie mniejszych od prędkości światła w próżni), oba sformułowania drugiej zasady są równoznaczne:

    Dlatego wersja w postaci uproszczonej funkcjonuje na wstępnych etapach nauczania fizyki i jest stosowana powszechnie do obliczeń:

    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.
    Przyspieszenie, z jakim porusza się ciało, jest proporcjonalne do działającej siły, a odwrotność masy jest współczynnikiem proporcjonalności. Kierunek i zwrot przyspieszenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem siły

    Gdy wypadkowa siła działająca na ciało jest równa zeru, to przyspieszenie ciała jest równe zero, czyli ciało porusza się ze stałą prędkością lub pozostaje w spoczynku, co jest równoznaczne z treścią pierwszej zasady dynamiki. Zatem pierwsza zasada stanowi szczególny przypadek drugiej zasady. Niezależne od siebie są tylko druga i trzecia spośród zasad dynamiki Newtona.

    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.

    Po raz pierwszy drugą zasadę dynamiki Newtona zapisał wzorem matematycznym Jakob Hermann w swoim dziele Phoronomia z 1716 roku.

     Zapoznaj się również z: Druga zasada dynamiki ruchu obrotowego.

    III zasada dynamiki (zasada akcji i reakcji)[ | edytuj kod]

    Jeśli ciało A działa na ciało B siłą F (akcja), to ciało B działa na ciało A siłą (reakcja) o takiej samej wartości i kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie.

    W wersji skróconej:

    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).

    Każdej akcji towarzyszy reakcja równa co do wartości i kierunku, lecz przeciwnie zwrócona. Lecz należy pamiętać, że te siły się nie równoważą (gdyż działają na różne ciała).

    Przeważnie w mechanice klasycznej III zasada dynamiki Newtona i zasada zachowania pędu są równoważne. Obie nie obowiązują gdy układ fizyczny nie jest odosobniony czy podczas kreacji par cząstek wirtualnych.

    Zasady dynamiki można również zapisać dla wielkości kątowych w ruchu obrotowym, ale prosta analogia ma miejsce tylko w przypadkach, gdy oś obrotu nie zmienia kierunku (ustalona oś, toczenie prostoliniowe). Zasady te mogą być stosowane w układach nieinercjalnych po uwzględnieniu sił bezwładności.

    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.

    Związek z zasadami zachowania[ | edytuj kod]

    W nowoczesnej fizyce zasada zachowania pędu, energii i momentu pędu są bardziej ogólne niż zasady dynamiki, ponieważ dotyczą zarówno światła i materii, jak i fizyki klasycznej oraz nieklasycznej.

    Można to zapisać w następujący sposób: „Pędu, energii i momentu pędu nie można stworzyć ani zniszczyć”.

    Ponieważ siła jest pochodną pędu po czasie, sama koncepcja siły jest zbędna i podporządkowana zachowaniu pędu i nie jest używana w fundamentalnych teoriach (przykładowo mechanice kwantowej, elektrodynamice kwantowej, ogólnej teorii względności itp.). Model standardowy wyjaśnia szczegółowo, w jaki sposób trzy podstawowe siły zwane cechowaniem powstają z wymiany przez cząstki wirtualne. Inne siły, takie jak grawitacja, również powstają z zachowania pędu. W rzeczy samej zachowanie czteropędu w ruchu inercjalnym poprzez zakrzywienie czasoprzestrzeni skutkuje tym, co nazywamy siłą grawitacyjną w ogólnej teorii względności. Zastosowanie pochodnej przestrzennej (która jest operatorem pędu w mechanice kwantowej) do zachodzących na siebie funkcji falowych pary fermionów (cząstek o niecałkowitym spinie) powoduje przesunięcie maksimów funkcji falowej od siebie, co jest obserwowalne jako „odpychanie” fermionów.

    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.

    Newton osadził trzecią zasadę w światopoglądzie, zgodnie z którym oddziaływanie między cząsteczkami materialnymi jest natychmiastowe. Był jednak przygotowany na filozoficzną krytykę tego oddziaływania na odległość i w tym kontekście wypowiedział słynne zdanie: „Nie stawiam hipotez” (łac. Hypotheses non fingo). We współczesnej fizyce działanie na odległość zostało całkowicie wyeliminowane, z wyjątkiem subtelnych efektów obejmujących splątanie kwantowe (W szczególności odnosi się to do twierdzenia Bella – jakoby żaden model lokalny nie był w stanie odtworzyć prognoz teorii kwantowej). Pomimo tego, że jest jedynie przybliżeniem, w nowoczesnej inżynierii i we wszystkich praktycznych zastosowaniach związanych z ruchem pojazdów i satelitów koncepcja działania na odległość jest szeroko stosowana, ponieważ w małej skali przybliżenie to jest bardzo dobre.

    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.

    Odkrycie drugiej zasady termodynamiki przez Carnota w XIX wieku wykazało, że nie każda wielkość fizyczna jest zachowywana w czasie, tym samym kwestionując słuszność wymuszania przeciwnego poglądu metafizycznego z zasad Newtona. Stąd światopogląd „w stanie równowagi” oparty wyłącznie na zasadach Newtona i zasadach zachowania nie bierze pod uwagę entropii.

    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]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    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: 1.081 sek.