Newton - co to je? Newton je jednotka čeho? Zákon univerzální gravitace.

Není žádným tajemstvím, že v jakékoli vědě existují zvláštní označení pro množství. Písmenná označení ve fyzice dokazují, že tato věda není výjimkou, pokud jde o identifikaci veličin pomocí speciálních symbolů. Základních veličin je spousta, stejně jako jejich odvozenin, z nichž každá má svůj symbol. Takže označení písmen ve fyzice jsou podrobně diskutována v tomto článku.

Fyzika a základní fyzikální veličiny

Díky Aristotelovi se začalo používat slovo fyzika, protože to byl on, kdo poprvé použil tento termín, který byl v té době považován za synonymum pojmu filozofie. To je způsobeno obecností předmětu studia - zákony vesmíru, přesněji řečeno, jak funguje. Jak víte, v XVI-XVII století došlo k první vědecké revoluci, díky níž byla fyzika vybrána jako nezávislá věda.

Michail Vasiljevič Lomonosov zavedl slovo fyzika do ruského jazyka vydáním učebnice přeložené z němčiny – první učebnice fyziky v Rusku.

Fyzika je tedy odvětvím přírodních věd, které se věnuje studiu obecných zákonů přírody, stejně jako hmoty, jejího pohybu a struktury. Základních fyzikálních veličin není tolik, jak by se na první pohled mohlo zdát – je jich pouze 7:

délka,
hmotnost,
čas,
proud,
teplota,
množství látky
síla světla.

Samozřejmě mají ve fyzice svá písmenná označení. Například pro hmotnost je zvolen symbol m a pro teplotu T. Také všechny veličiny mají svou vlastní měrnou jednotku: intenzita světla je kandela (cd) a měrnou jednotkou pro množství látky je mol. .

Odvozené fyzikální veličiny

Existuje mnohem více odvozených fyzikálních veličin než těch hlavních. Je jich 26 a často jsou některé z nich připisovány těm hlavním.

Plocha je tedy derivací délky, objem je také derivací délky, rychlost je derivací času, délky a zrychlení zase charakterizuje rychlost změny rychlosti. Impuls se vyjadřuje hmotností a rychlostí, síla je součinem hmotnosti a zrychlení, mechanická práce závisí na síle a délce a energie je úměrná hmotnosti. Výkon, tlak, hustota, plošná hustota, lineární hustota, množství tepla, napětí, elektrický odpor, magnetický tok, moment setrvačnosti, moment hybnosti, moment síly – to vše závisí na hmotnosti. Frekvence, úhlová rychlost, úhlové zrychlení jsou nepřímo úměrné času a elektrický náboj je přímo závislý na čase. Úhel a prostorový úhel jsou odvozené veličiny z délky.

Jaký je ve fyzice symbol stresu? Napětí, což je skalární veličina, se označuje písmenem U. Pro rychlost je označení ve tvaru písmene v, pro mechanickou práci - A a pro energii - E. Elektrický náboj se obvykle označuje písmenem q a magnetický tok je F.

SI: obecné informace

Mezinárodní soustava jednotek (SI) je soustava fyzických jednotek vycházející z Mezinárodní soustavy jednotek, včetně názvů a označení fyzikálních jednotek. Byl přijat Generální konferencí pro váhy a míry. Právě tento systém reguluje písmenná označení ve fyzice, stejně jako jejich rozměr a jednotky měření. Pro označení se používají písmena latinské abecedy, v některých případech - řečtina. Jako označení je také možné použít speciální znaky.

Závěr

Takže v každé vědecké disciplíně existují zvláštní označení pro různé druhy veličin. Fyzika samozřejmě není výjimkou. Existuje spousta písmenných označení: síla, plocha, hmotnost, zrychlení, napětí atd. Mají svá označení. Existuje speciální systém zvaný Mezinárodní systém jednotek. Předpokládá se, že základní jednotky nelze matematicky odvodit z jiných. Odvozené veličiny získáme vynásobením a dělením od základních.

Newton (symbol: N, N) je jednotka síly v soustavě SI. 1 newton se rovná síle působící na těleso o hmotnosti 1 kg zrychlení 1 m/s² ve směru síly. Tedy 1 N \u003d 1 kg m / s². Jednotka je pojmenována po anglickém fyzikovi Isaacu ... ... Wikipedia

Siemens (symbol: Cm, S) SI jednotka měření elektrické vodivosti, převrácená na ohm. Před druhou světovou válkou (v SSSR do 60. let 20. století) byl Siemens jednotkou elektrického odporu odpovídající odporu ... Wikipedia

Tento termín má jiné významy, viz Tesla. Tesla (Ruské označení: Tl; mezinárodní označení: T) je jednotka měření indukce magnetického pole v Mezinárodní soustavě jednotek (SI), číselně se rovná indukci takového ... ... Wikipedia

Sievert (symbol: Sv, Sv) je jednotka měření efektivních a ekvivalentních dávek ionizujícího záření v Mezinárodní soustavě jednotek (SI), používá se od roku 1979. 1 sievert je množství energie pohlcené kilogramem. ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Becquerel. Becquerel (symbol: Bq, Bq) je míra aktivity radioaktivního zdroje v Mezinárodní soustavě jednotek (SI). Jeden becquerel je definován jako činnost zdroje ve ... ... Wikipedii

Tento termín má jiné významy, viz Siemens. Siemens (ruské označení: Sm; mezinárodní označení: S) je jednotka měření elektrické vodivosti v mezinárodní soustavě jednotek (SI), převrácená hodnota ohm. Prostřednictvím jiných ... ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Pascal (významy). Pascal (symbol: Pa, mezinárodní: Pa) je jednotka tlaku (mechanické napětí) v mezinárodní soustavě jednotek (SI). Pascal se rovná tlaku ... ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Gray. Šedá (symbol: Gy, Gy) je jednotka měření absorbované dávky ionizujícího záření v Mezinárodní soustavě jednotek (SI). Absorbovaná dávka se rovná jedné šedé, pokud ve výsledku ... ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Weber. Weber (symbol: Wb, Wb) je jednotka měření magnetického toku v soustavě SI. Podle definice změna magnetického toku uzavřenou smyčkou rychlostí jeden weber za sekundu indukuje ... ... Wikipedia

Tento termín má jiné významy, viz Henry. Henry (ruské označení: Гн; mezinárodní: H) je jednotka měření indukčnosti v mezinárodní soustavě jednotek (SI). Obvod má indukčnost jeden henry, pokud se proud mění rychlostí ... ... Wikipedie

Symboly se v matematice běžně používají ke zjednodušení a zkrácení textu. Níže je uveden seznam nejběžnějších matematických zápisů, odpovídající příkazy v TeXu, vysvětlení a příklady použití. Kromě těch uvedených ... ... Wikipedie

Seznam konkrétních symbolů používaných v matematice je k nahlédnutí v článku Tabulka matematických symbolů Matematická notace ("jazyk matematiky") je složitý grafický notační systém sloužící k prezentaci abstraktních ... ... Wikipedia

Seznam znakových systémů (notačních systémů atd.) používaných lidskou civilizací, s výjimkou písem, pro která existuje samostatný seznam. Obsah 1 Kritéria pro zařazení do seznamu 2 Matematika ... Wikipedie

Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Datum narození: 8& ... Wikipedie

Dirac, Paul Adrien Maurice Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Datum narození: 8. srpna 1902 (... Wikipedia

Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Meson (významy). Mezon (z řec. μέσος průměr) boson silné interakce. Ve standardním modelu jsou mezony složené (nikoli elementární) částice sestávající ze sudých ... ... Wikipedie

Jaderná fyzika ... Wikipedie

Je obvyklé nazývat alternativní teorie gravitace teoriemi gravitace, které existují jako alternativy k obecné teorii relativity (GR) nebo ji podstatně (kvantitativně nebo zásadně) modifikují. K alternativním teoriím gravitace ... ... Wikipedie

Je obvyklé nazývat alternativní teorie gravitace teoriemi gravitace, které existují jako alternativy k obecné teorii relativity nebo ji podstatně (kvantitativně nebo zásadně) modifikují. K alternativním teoriím gravitace často ... ... Wikipedia

Fyzika jako věda, která studuje zákonitosti našeho Vesmíru, používá standardní metodologii výzkumu a určitý systém jednotek měření. je obvyklé označovat N (newton). Co je to síla, jak ji najít a změřit? Podívejme se na tento problém podrobněji.

Isaac Newton je vynikající anglický vědec 17. století, který neocenitelně přispěl k rozvoji exaktních matematických věd. Je to on, kdo je praotcem klasické fyziky. Podařilo se mu popsat zákony, kterými se řídí jak obrovská nebeská tělesa, tak malá zrnka písku unášená větrem. Jedním z jeho hlavních objevů je zákon univerzální gravitace a tři základní zákony mechaniky, které popisují interakci těles v přírodě. Později byli další vědci schopni odvodit zákony tření, klidu a klouzání jen díky vědeckým objevům Isaaca Newtona.

Trochu teorie

Fyzikální veličina byla pojmenována po vědci. Newton je měrnou jednotkou síly. Samotnou definici síly lze popsat takto: "síla je kvantitativní míra interakce mezi tělesy, nebo veličina, která charakterizuje stupeň intenzity nebo napětí těles."

Síla se z nějakého důvodu měří v Newtonech. Právě tento vědec vytvořil tři neotřesitelné „mocenské“ zákony, které jsou aktuální dodnes. Pojďme je studovat na příkladech.

První zákon

Pro úplné pochopení otázek: "Co je to newton?", "Měrná jednotka čeho?" a "Jaký je jeho fyzikální význam?", stojí za to pečlivě prostudovat tři hlavní

První říká, že pokud na tělo nebudou mít žádný vliv jiná těla, bude v klidu. A pokud bylo tělo v pohybu, pak při absenci jakéhokoli působení na něj bude pokračovat ve svém rovnoměrném pohybu v přímce.

Představte si, že určitá kniha o určité hmotnosti leží na rovném povrchu stolu. Označením všech sil, které na něj působí, dostaneme, že se jedná o gravitační sílu, která směřuje svisle dolů a (v tomto případě na stůl) směřuje svisle nahoru. Protože obě síly vzájemně vyrovnávají své působení, je velikost výsledné síly nulová. Podle prvního Newtonova zákona je to důvod, proč je kniha v klidu.

Druhý zákon

Popisuje vztah mezi silou působící na těleso a zrychlením, které obdrží v důsledku působící síly. Isaac Newton při formulaci tohoto zákona jako první použil konstantní hodnotu hmotnosti jako míru projevu setrvačnosti a setrvačnosti tělesa. Setrvačnost je schopnost nebo vlastnost těles udržet si svou původní polohu, tedy odolávat vnějším vlivům.

Druhý zákon je často popsán následujícím vzorcem: F = a*m; kde F je výslednice všech sil působících na těleso, a je zrychlení přijaté tělesem a m je hmotnost tělesa. Síla je nakonec vyjádřena v kg * m / s 2. Tento výraz se obvykle označuje v newtonech.

Co je to newton ve fyzice, jaká je definice zrychlení a jak souvisí se silou? Na tyto otázky odpovídá vzorec druhého zákona mechaniky. Je třeba chápat, že tento zákon funguje pouze pro ta tělesa, která se pohybují rychlostí mnohem nižší, než je rychlost světla. Při rychlostech blízkých rychlosti světla fungují trochu jiné zákony, upravené speciálním oddílem fyziky o teorii relativity.

Třetí Newtonův zákon

Toto je možná nejsrozumitelnější a nejjednodušší zákon, který popisuje interakci dvou těles. Říká, že všechny síly vznikají ve dvojicích, to znamená, že pokud jedno těleso působí na druhé určitou silou, pak druhé těleso zase také působí na první stejnou silou.

Samotné znění zákona vědci je následující: "... interakce dvou těles na sobě jsou si navzájem rovny, ale zároveň směřují opačnými směry."

Podívejme se, co je to newton. Ve fyzice je zvykem uvažovat vše o konkrétních jevech, proto uvedeme několik příkladů, které popisují zákony mechaniky.

Vodní živočichové, jako jsou kachny, ryby nebo žáby, se pohybují ve vodě nebo skrz ni právě díky interakci s ní. Třetí Newtonův zákon říká, že když jedno těleso působí na druhé, vždy vzniká protiakce, která je svou silou ekvivalentní té první, ale směřuje opačným směrem. Na základě toho můžeme usoudit, že k pohybu kachen dochází díky tomu, že tlapkami tlačí vodu zpět a sami plavou vpřed díky reakci vody.
Veverčí kolo je ukázkovým příkladem důkazu třetího Newtonova zákona. Každý asi ví, co je to veverčí kolo. Jedná se o poměrně jednoduchý design, připomínající jak kolo, tak buben. Instaluje se do klecí, aby se tam mohli prohánět domácí mazlíčci, jako jsou veverky nebo dekorativní krysy. Interakce dvou těles, kola a zvířete, způsobuje, že se obě tato tělesa pohybují. Navíc, když veverka běží rychle, kolo se točí vysokou rychlostí a když zpomaluje, kolo se začne točit pomaleji. To opět dokazuje, že akce a protiakce jsou vždy stejné, i když jsou nasměrovány opačnými směry.
Vše, co se na naší planetě hýbe, se pohybuje pouze díky „reakční akci“ Země. Může se to zdát zvláštní, ale ve skutečnosti se při chůzi snažíme pouze tlačit na zem nebo jakýkoli jiný povrch. A jdeme vpřed, protože Země nás v reakci tlačí.

Co je newton: jednotka měření nebo fyzikální veličina?

Samotnou definici "newtonu" lze popsat takto: "je to jednotka měření síly." Ale jaký je jeho fyzikální význam? Na základě druhého Newtonova zákona se tedy jedná o derivační veličinu, která je definována jako síla schopná změnit rychlost tělesa o hmotnosti 1 kg o 1 m/s za pouhou 1 sekundu. Ukazuje se, že Newton je to znamená, že má svůj vlastní směr. Když na předmět působíme silou, například tlačíme na dveře, současně nastavujeme směr pohybu, který bude podle druhého zákona shodný se směrem síly.

Pokud budete postupovat podle vzorce, ukáže se, že 1 Newton \u003d 1 kg * m / s 2. Při řešení různých úloh v mechanice je velmi často nutné převádět newtony na jiné veličiny. Pro usnadnění se při hledání určitých hodnot doporučuje zapamatovat si základní identity, které spojují newtony s jinými jednotkami:

1 N \u003d 10 5 dyne (dyne je jednotka měření v systému CGS);
1 N \u003d 0,1 kgf (kilogram-síla - jednotka síly v systému MKGSS);
1 N \u003d 10 -3 stěn (jednotka měření v systému MTS, 1 stěna se rovná síle, která uděluje zrychlení 1 m / s 2 jakémukoli tělu o hmotnosti 1 tuny).

Zákon gravitace

Jedním z nejdůležitějších objevů vědce, který změnil myšlenku naší planety, je Newtonův gravitační zákon (co je gravitace, čtěte níže). Samozřejmě před ním byly pokusy rozluštit záhadu zemské gravitace. Jako první například naznačil, že nejen Země má přitažlivou sílu, ale i samotná tělesa jsou schopna Zemi přitahovat.

Pouze Newtonovi se však podařilo matematicky dokázat vztah mezi gravitační silou a zákonem o pohybu planet. Po mnoha experimentech si vědec uvědomil, že ve skutečnosti nejen Země k sobě přitahuje předměty, ale všechna těla se přitahují k sobě navzájem. Odvodil gravitační zákon, který říká, že jakákoli tělesa, včetně nebeských, jsou přitahována silou rovnou součinu G (gravitační konstanta) a hmotností obou těles m 1 * m 2, děleno R 2 ( čtverec vzdálenosti mezi těly).

Všechny Newtonem odvozené zákony a vzorce umožnily vytvořit ucelený matematický model, který se dodnes využívá při výzkumu nejen na povrchu Země, ale i daleko za hranicemi naší planety.

Převod jednotek

Při řešení problémů je třeba pamatovat na ty standardní, které se používají mimo jiné pro „newtonské“ jednotky měření. Například v problémech s vesmírnými objekty, kde jsou hmotnosti těles velké, je velmi často nutné zjednodušit velké hodnoty na menší. Pokud se ukáže, že řešení je 5000 N, pak bude vhodnější napsat odpověď ve tvaru 5 kN (kiloNewton). Takové jednotky jsou dvou typů: násobky a dílčí násobky. Zde jsou nejpoužívanější z nich: 10 2 N \u003d 1 hektoNewton (gN); 10 3 N \u003d 1 kiloNewton (kN); 106N = 1 megaNewton (MN) a 10-2 N = 1 centiNewton (cN); 10-3 N = 1 miliNewton (mN); 10-9 N = 1 nanoNewton (nN).