ニュートン - それは何ですか? ニュートンは何の単位ですか？万有引力の法則。

どの科学においても、数量に特別な指定があることは周知の事実です。物理学における文字指定は、特殊な記号を使用して量を識別するという点で、この科学も例外ではないことを証明しています。多くの基本量とその導関数があり、それぞれに独自の記号があります。したがって、物理学における文字指定については、この記事で詳しく説明します。

物理学と基本物理量

アリストテレスのおかげで、物理学という言葉が使用されるようになりました。この用語を最初に使用したのは彼であり、当時は哲学という用語と同義であると考えられていました。これは、研究対象の一般性、つまり宇宙の法則、より具体的にはそれがどのように機能するかによるものです。ご存知のように、16 ～ 17 世紀に最初の科学革命が起こり、物理学が独立した科学として選ばれたのはそのおかげです。

Mikhail Vasilyevich Lomonosov は、ロシアで最初の物理学の教科書であるドイツ語から翻訳された教科書の出版を通じて、物理学という言葉をロシア語に導入しました。

したがって、物理学は、自然界の一般的な法則だけでなく、物質、その動き、および構造の研究に専念する自然科学の一分野です。一見したように見えるほど多くの基本的な物理量はありません - それらの7つしかありません:

長さ、
重さ、
時間、
現在、
温度、
物質の量
光の力。

もちろん、物理学では独自の文字指定があります。たとえば、記号 m は質量に選択され、T は温度に選択されます. また、すべての量には独自の測定単位があります: 光の強度はカンデラ (cd) であり、物質の量の測定単位はモルです. .

派生物理量

主なものよりもはるかに多くの微分物理量があります。それらは26あり、多くの場合、それらのいくつかは主要なものに起因します。

したがって、面積は長さの導関数であり、体積も長さの導関数であり、速度は時間、長さ、および加速度の導関数であり、速度の変化率を特徴付けます。インパルスは質量と速度で表され、力は質量と加速度の積であり、機械的仕事は力と長さに依存し、エネルギーは質量に比例します。電力、圧力、密度、表面密度、線密度、熱量、電圧、電気抵抗、磁束、慣性モーメント、運動量モーメント、力モーメント - それらはすべて質量に依存します。周波数、角速度、角加速度は時間に反比例し、電荷は時間に直接依存します。角度と立体角は、長さから派生した量です。

物理学における応力の記号は何ですか? スカラー量である電圧は文字 U で表されます。速度は文字 v、機械的仕事は A、エネルギーは E の形式で指定されます。電荷は通常、文字 q で表されます。、磁束は F です。

SI: 一般情報

国際単位系 (SI) は、国際単位系に基づく物理単位のシステムであり、物理単位の名前と呼称が含まれます。これは度量衡総会で採択されました。物理学における文字の指定、およびその寸法と測定単位を規制するのはこのシステムです。指定には、ラテンアルファベットの文字が使用され、場合によってはギリシャ語が使用されます。特殊文字を指定として使用することもできます。

結論

したがって、どの科学分野でも、さまざまな種類の量に対して特別な指定があります。もちろん、物理学も例外ではありません。力、面積、質量、加速度、電圧など、多くの文字指定があります。それらには独自の指定があります。国際単位系と呼ばれる特別なシステムがあります。基本単位は、他の単位から数学的に導き出すことはできないと考えられています。派生量は、基本量からの掛け算と割り算によって得られます。

ニュートン（記号：N、N）はSI系の力の単位です。 1 ニュートンは、質量 1 kg の物体に力の方向に 1 m/s² の加速度を与える力に相当します。したがって、1 N \u003d 1 kg m / s²。ユニットの名前はイギリスの物理学者アイザックにちなんでいる……Wikipedia

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私たちの宇宙の法則を研究する科学としての物理学は、標準的な研究方法論と特定の測定単位系を使用しています。 N（ニュートン）を表すのが通例です。強さとは何ですか、それを見つけて測定する方法は？この問題について詳しく見ていきましょう。

アイザックニュートンは、17 世紀の傑出した英国の科学者であり、正確な数理科学の発展に計り知れない貢献をしました。古典物理学の祖は彼です。彼は、風によって運ばれる巨大な天体と小さな砂粒の両方を支配する法則を説明することに成功しました。彼の主な発見の 1 つは、万有引力の法則と、自然界における物体の相互作用を説明する力学の 3 つの基本法則です。その後、アイザック・ニュートンの科学的発見のおかげで、他の科学者が摩擦、静止、滑りの法則を導き出すことができました。

少しの理論

物理量は科学者にちなんで名付けられました。ニュートンは力の測定単位です。力の定義そのものは、次のように説明できます。

力がニュートンで測定されるのには理由があります。今日に関連する3つの揺るぎない「力」の法則を作成したのは、この科学者でした。例を使ってそれらを学びましょう。

第一法則

「ニュートンとは何ですか？」、「何の測定単位ですか？」という質問を完全に理解するために。と「その物理的な意味は何ですか？」、3つの主な意味を注意深く研究する価値があります

最初のものは、他の物体が身体に影響を及ぼさない場合、それは静止していると述べています. そして、体が動いていた場合、体に何も作用しない場合、体は一様な直線運動を続けます。

一定の重さのある本が平らなテーブルの上に置かれていると想像してください。それに作用するすべての力を表すと、これは重力であり、垂直に下向きで、(この場合はテーブル)、垂直に上向きです。両方の力が互いに釣り合っているため、合力の大きさはゼロです。ニュートンの第一法則によれば、これが本が静止している理由です。

第二法則

物体に作用する力と、加えられた力によって物体が受ける加速度との関係を表します。アイザックニュートンは、この法則を定式化する際に、質量の定数値を慣性と物体の慣性の発現の尺度として使用した最初の人でした。慣性とは、体が元の位置を維持する、つまり外部の影響に抵抗する能力または特性です。

第 2 法則は、多くの場合、次の式で表されます。F = a*m; ここで、F は物体にかかるすべての力の合力、a は物体が受ける加速度、m は物体の質量です。力は最終的に kg * m / s 2 で表されます。この式は通常、ニュートンで表されます。

物理学におけるニュートンとは何ですか? 加速度の定義は何ですか? 力との関係は? これらの質問は、力学の第二法則の公式によって答えられます。この法則は、光の速度よりもはるかに遅い速度で動く物体に対してのみ機能することを理解する必要があります. 光の速度に近い速度では、相対性理論に関する物理学の特別なセクションによって適応された、わずかに異なる法則が機能します。

ニュートンの第三法則

これはおそらく、2 つの物体の相互作用を説明する最も理解しやすく単純な法則です。彼は、すべての力はペアで発生すると言います。つまり、ある物体が特定の力で別の物体に作用すると、2番目の物体も同じ力で最初の物体に作用します。

科学者による法律の言葉遣いは次のとおりです。

ニュートンとは何かを見てみましょう。物理学では、特定の現象についてすべてを考慮するのが通例であるため、力学の法則を説明するいくつかの例を挙げます。

アヒル、魚、カエルなどの水生動物は、水との相互作用によって正確に水の中を移動します。ニュートンの第 3 法則によると、ある物体が別の物体に作用すると、最初の物体と同等の強度の反作用が常に発生しますが、反対方向に向けられます。これに基づいて、アヒルの動きは、足で水を押し戻すために発生し、水の反応により自分自身が前方に泳ぐと結論付けることができます。
リスの車輪は、ニュートンの第 3 法則の証明の代表的な例です。リスの車輪が何であるかは、おそらく誰もが知っているでしょう。これはかなりシンプルなデザインで、ホイールとドラムの両方を連想させます。リスや飾りネズミなどのペットが走り回れるようにケージに設置されています。車輪と動物という 2 つの物体の相互作用により、両方の物体が動きます。また、リスが速く走るときは車輪が高速で回転し、速度が遅くなると車輪の回転が遅くなります。これは、作用と反作用が常に互いに等しいことを証明していますが、それらは反対の方向に向けられています.
私たちの惑星で動くものはすべて、地球の「応答作用」によってのみ動きます。奇妙に思えるかもしれませんが、実際に歩くとき、私たちは地面やその他の表面を押すために力を入れているだけです. そして、地球がそれに応じて私たちを押すので、私たちは前進します。

ニュートンとは何ですか: 測定単位または物理量?

「ニュートン」の定義そのものを次のように説明できます。「それは力の測定単位です」。しかし、その物理的な意味は何ですか? というわけで、ニュートンの第二法則に基づき、これは微分量で、質量1kgの物体の速さをわずか1秒間に1m/s変化させることができる力と定義されています。ニュートンは、つまり、独自の方向性を持っていることがわかりました。たとえば、ドアを押すなど、オブジェクトに力を加えると、同時に動きの方向が設定されます。これは、第 2 法則に従って、力の方向と同じになります。

式に従うと、1 ニュートン \u003d 1 kg * m / s 2 であることがわかります。力学のさまざまな問題を解くとき、ニュートンを他の量に変換する必要があることがよくあります。便宜上、特定の値を見つけるときは、ニュートンを他の単位と結び付ける基本的なアイデンティティを覚えておくことをお勧めします。

1 N \u003d 10 5ダイン（ダインはCGSシステムの測定単位です）;
1 N \u003d 0.1 kgf（キログラム - MKGSSシステムの力の単位）;
1 N \u003d 10 -3 壁 (MTS システムの測定単位、1 壁は、1 トンの物体に 1 m / s 2 の加速度を与える力に等しい)。

重力の法則

私たちの惑星の考えを変えた科学者の最も重要な発見の1つは、ニュートンの重力の法則です（重力とは何か、以下を読んでください）。もちろん、彼の前には地球の重力の謎を解き明かそうとする試みがありました。たとえば、彼は、地球が引力を持っているだけでなく、物体自体も地球を引き付けることができると示唆した最初の人でした.

しかし、重力と惑星運動の法則との関係を数学的に証明できたのはニュートンだけでした。多くの実験の後、科学者は、実際には、地球が物体をそれ自体に引き付けるだけでなく、すべての物体が互いに引き付けられることに気付きました。彼は、天体を含むあらゆる物体が、G (重力定数) と両方の物体の質量 m 1 * m 2 を R 2 (物体間の距離の 2 乗)。

ニュートンによって導き出されたすべての法則と公式により、地球の表面だけでなく、地球をはるかに超えた研究でも使用されている統合的な数学的モデルを作成することが可能になりました.

単位換算

問題を解決するときは、特に「ニュートン」測定単位に使用される標準的なものについて覚えておく必要があります。たとえば、物体の質量が大きい宇宙物体に関する問題では、大きな値を小さな値に単純化する必要があることがよくあります。解が 5000 N であることが判明した場合は、答えを 5 kN (キロニュートン) の形で書く方が便利です。このような単位には、倍数と約数の 2 種類があります。それらの中で最も使用されているのは次のとおりです。10 2 N \u003d 1ヘクトニュートン（gN）; 10 3 N \u003d 1 キロニュートン (kN); 10 6 N = 1 メガニュートン (MN) および 10 -2 N = 1 センチニュートン (cN); 10 -3 N = 1 ミリニュートン (mN); 10 -9 N = 1 ナノニュートン (nN)。