Huvud Övrig

Mekanikens fysik

Innehållsförteckning:

Mekanikens fysik
Mekanikens fysik

Video: Fysik 3 Klassisk mekanik 2024, Maj

Video: Fysik 3 Klassisk mekanik 2024, Maj
Anonim

Rörelse av en partikel i en dimension

Enhetlig rörelse

Enligt Newtons första lag (även känd som tröghetsprincipen) kommer en kropp utan nettokraft som verkar på den att antingen förbli i vila eller fortsätta att röra sig med enhetlig hastighet i en rak linje, beroende på dess ursprungliga rörelsestillstånd. I klassisk newtonsk mekanik finns det ingen skillnad mellan vila och enhetlig rörelse i en rak linje; de kan betraktas som samma rörelsetillstånd sett av olika observatörer, en rör sig med samma hastighet som partikeln, den andra rör sig med konstant hastighet med avseende på partikeln.

Trots att tröghetsprincipen är utgångspunkten och det grundläggande antagandet av klassisk mekanik, är det mindre än intuitivt uppenbart för det otränade ögat. I Aristotelian mekanik, och i vanlig erfarenhet, föremål som inte skjuts tenderar att komma till vila. Tröghetslagen drogs av Galileo från hans experiment med bollar som rullade ner lutande plan, beskrivna ovan.

För Galileo var tröghetsprincipen grundläggande för hans centrala vetenskapliga uppgift: han var tvungen att förklara hur det är möjligt att om Jorden verkligen snurrar på sin axel och kretsar runt solen känner vi inte den rörelsen. Tröghetsprincipen hjälper till att ge svaret: Eftersom vi är i rörelse tillsammans med Jorden, och vår naturliga tendens är att behålla den rörelsen, verkar Jorden för oss att vara i vila. Således var tröghetsprincipen, långt ifrån ett uttalande om det uppenbara, en gång en central fråga om vetenskaplig stridighet. När Newton hade sorterat ut alla detaljer var det möjligt att exakt redogöra för de små avvikelserna från denna bild orsakade av det faktum att rörelsen på jordens yta inte är enhetlig rörelse i en rak linje (effekterna av rotationsrörelse diskuteras Nedan). I den Newtonianska formuleringen tillskrivs den vanliga observationen att kroppar som inte skjuts till vila vila till vila att de har obalanserade krafter som verkar på dem, till exempel friktion och luftmotstånd.

Som redan nämnts kan man säga att en kropp i rörelse har fart som är lika med produkten av sin massa och dess hastighet. Den har också en typ av energi som helt och hållet beror på dess rörelse, kallad kinetisk energi. Den kinetiska energin i en kropp med massan m i rörelse med hastighet v ges av