د نیوتن د حرکت د قوانینو لپاره د پیل کونکي لارښود

د نیوتن د حرکت قوانینو درک کول: د پیل کونکو لپاره بشپړ لارښود

د نیوتن د حرکت قوانین د کلاسیک میخانیک اساس دی ، کوم چې هغه قواعد چمتو کوي چې اداره کوي چې شیان څنګه حرکت کوي کله چې ځواکونه په دوی عمل کوي. په 17 پیړۍ کې د سیر اسحاق نیوتن لخوا رامینځته شوي ، دا درې قواعد هرڅه تشریح کوي چې ولې یو کتاب په میز کې پاتې کیږي ترڅو څنګه یو راکټ فضا ته پیل شي. که تاسو د فزیک لومړی ټولګی زده کونکی یاست یا مسلکي یاست چې د بنسټیز پوهې تازه کولو په لټه کې یاست ، د فزیکي نړۍ پوهیدو لپاره د دې اصولو تسلط لازمي دی. پدې لارښود کې ، موږ به هر قانون په ساده ژبه مات کړو ، د ریښتینې نړۍ مثالونه وپلټو ، او وښیو چې ولې د نیوتن لیدونه په عصري ساینس او انجینرۍ کې لازمي پاتې کیږي.

تاریخي شرایط: څنګه نیوټن فزیک بدل کړه

د نیوتن څخه دمخه ، د حرکت غالب لید د ارسطو څخه راغلی ، څوک چې باور درلود چې شیان طبیعي آرام کیږي پرته لدې چې یو ځواک په دوامداره توګه دوی فشار کړي. ګالیلیو ګالیلی د دې نظر سره د څرخي په څنګونو کې تجربو سره ننګونه وکړه ، چې په ګوته کوي چې حرکت شوي شیان د حرکت په څنګ کې پاتې کیږي که چیرې ټکر لږترلږه شي. نیوتن دا مشاهدې او خپل کار په Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687) کې ترکیب کړ ، چیرې چې هغه د حرکت درې قوانینو سره د نړیوال کشش ثقل قانون خپور کړ.

نیوتن د حرکت لپاره د مقدار او وړاندوینې چوکاټ چمتو کولو له امله انقلابي و. د هغه قوانینو ساینس پوهانو ته اجازه ورکړه چې د حرکت د کیفیتي ډول تشریح کولو پرځای دقیق محاسبه وکړي چې څنګه ځواک به د اعتراض سرعت بدل کړي. دا ریاضي تګلاره د صنعتي انقلاب ، عصري فزیک ، او حتی د فضا څیړنې لپاره بنسټ ایښود. تاسو کولی شئ د نیوتن د ژوند او میتودونو په اړه نور معلومات په [[FLT:]]Stanford Encyclopedia of Philosophy[[FLT:]] یا په [[FLT:]]PhET Interactive Simulations[[FLT:]] کې د متقابل سیمالونو په اړه ولوستل شئ.

د نیوتن د حرکت لومړی قانون: د ځواک قانون

د نیوتن لومړی قانون وايي: فلټ: 0 د آرامۍ په وخت کې یو شی په آرام کې پاتې کیږي ، او حرکت کې یو شی په ورته سرعت او ورته لور کې حرکت کوي ، پرته لدې چې د غیر متوازن بهرني ځواک لخوا عمل وکړي.

په رښتيا کې د انرټيا څه مانا لري

په ورځني تجربې کې ، موږ شیان ګورو چې ورو کیږي او په دوامداره توګه ودریږي: د ریل کولو له امله رولینګ بال ودریږي ، په میز کې د سلائډینګ کتاب د هوا مقاومت او سطحې ریش له امله ودریږي. مګر لومړی قانون موږ ته وايي چې که تاسو ټول بهرني ځواکونه لرې کړئ (ریش ، کشش ، کشش ، او نور) ، یو شی به د تل لپاره په مستقیم کرښه کې په ثابت سرعت کې حرکت ته دوام ورکړي. دا د فلیټ: 0 مفاهیم نظریات دي چې د مادې اساسي چلند په ګوته کوي.

د ځواک له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د حرکت له مخې د کار ډېرې د کارانه.

د لومړي قانون ورځني مثالونه

د سیټ بیلټ: کله چې موټر ناڅاپه ودریږي ، ستاسو بدن د ځنډ له امله مخ ته حرکت ته دوام ورکوي. د سیټ بیلټ تاسو ته د خوندي ساتلو لپاره اړین بهرني ځواک چمتو کوي.
د میز پوښ ټیک: که تاسو په چټکۍ سره د میز پوښ وګرځوئ ، نو ډشونه په ځای کې پاتې کیږي ځکه چې د فرش ځواک د عمل کولو وخت نلري.
په بس کې خپل توازن له لاسه ورکول: کله چې بس ناڅاپه ګړندی شي ، ستاسو بدن د ځمکې په پرتله آرام پاتې کیږي ، تاسو ته د بیرته راوتلو لامل کیږي.

د لومړي قانون څخه مهم معلومات

شیان د حرکت کولو لپاره ځواک ته اړتیا لري. دوی د خپل حرکت بدلولو لپاره ځواک ته اړتیا لري.
د ځواک ځواک نه دی؛ دا د ماده ملکیت دی.
قانون د حوالې د فریکشن فریم تعریف کوي چیرې چې قانون ریښتیا دی. په ګړندي چوکاټونو کې (لکه د ګرځیدونکي کاروسل په څیر) ، خیالي ځواکونه څرګندیږي.

د نیوتن د حرکت دوهم قانون: د سرعت قانون

د نیوټن دوهم قانون د ځواک ، جرم او سرعت ترمنځ ریاضیاتي اړیکې چمتو کوي: F F _net = m × a دلته ، F_net خالص بهرنی ځواک دی چې په یو شی باندې عمل کوي (په نیوټونونو کې اندازه کیږي ، N) ، m د اعتراض وزن (کلوګرام) دی ، او a د دې سرعت (m / s) دی. دا قانون موږ ته دقیقا وايي چې یو شی به څومره ګړندی کړي ، ورو کړي ، یا لوري بدل کړي کله چې ځواک پلي شي.

د فورمول ماتول

FLT:0 F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:2):F (FLT:2):F (FLT:2):F (FLT:3):F (FLT:2):F (FLT:3):F (FLT:3):F (FLT:3):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:1):F (FLT:3):F (FLT:1):F (FLT:2):F (FLT:3):F (FLT:3):F (FLT:3):F (FLT:2):F (FLT:3):F (FLT:2):F (FLT: (FLT:3):F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F:F
FLT: 0 m د فلیټ: 1 د اعتراض د انټرنټي ماساژ دی د دې اندازه ده چې دا د سرعت مقاومت څومره دی.
FLT:0 a د سرعت دی ، کوم چې د جال ځواک په ورته لارښود کې اشاره کوي.

یادونه وکړئ چې قانون وايي چټکتیا د خالص ځواک سره مستقیم متناسب ده: ځواک دوه ځله کړئ ، او تاسو چټکتیا دوه ځله کړئ (د ورته جرم لپاره). برعکس ، چټکتیا د فلیټ: 3 سره مساوي ده: د ډله دوه ځله ، او چټکتیا نیمایي (د ورته ځواک لپاره).

عملي کارونه

د موټر ډیزاین: انجنیران د F = ma په کارولو سره د موټر سرعت محاسبه کوي چې په یو مشخص وخت کې د 0 څخه 60 مایل / ساعت پورې سرعت ته اړتیا لري.
د لوبو: د بیس بال توپ اچوونکی په لنډه واټن کې توپ ته ځواک پلي کوي. د ځواک (ځواکمن لاس) په زیاتولو یا د ډله ایز (خټک توپ) په کمولو سره ، سرعت او پدې توګه وروستی سرعت زیات کیږي.
د فلټ: 0 Airbags: د ټکر په جریان کې ، د هوا بیګ د هغه وخت د زیاتوالي لپاره پلي کیږي چې ځواک یې پلي کیږي ، په دې توګه په مسافرینو باندې سرعت (او له همدې امله ځواک) کموي. دا د F = ma مستقیم غوښتنلیک دی: اوږد وخت د ورته حرکت بدلون لپاره کوچنی اوسط ځواک معنی لري.
د ځمکې د سطحې سره نږدې ټول شیان په فلیټ 4: g ≈ 9.8 m / s2 سره چټک کیږي ، پرته له دې چې د هوا مقاومت ته پام وکړي. له همدې امله په سپوږمۍ کې د پنې او مار سره یوځای سقوط کوي.

د عامو محاسبه کولو مثال

فرض کړئ چې تاسو د 10 کیلو ګرامه بکس فشار ورکړئ چې د 50 N خالص افقی ځواک ولري. سرعت د a = F/m = 50 N / 10 kg = 5 m/s2 دی. که تاسو ځواک 100 N ته دوه چنده کړئ ، سرعت به 10 m/s2 شي. که تاسو ځواک په 50 N کې وساتئ مګر د 20 kg ته د وزن دوه چنده کړئ ، سرعت به 2.5 m/s2 ته راټیټ شي.

د ژور ریاضیاتو او شبیه سازی وسیلو لپاره ، د نیوتن دوهم قانون ته د خان اکاډمۍ لارښود وګورئ.

د نیوتن د حرکت دریم قانون: د عمل او عکس العمل قانون

د نیوتن دریم قانون وايي: ((FLT:0)) د هرې عمل لپاره ، یو مساوي او مخالف عکس العمل شتون لري. ((FLT:1)) دا پدې مانا ده چې ځواکونه تل په جوړه کې پیښیږي. کله چې شی A په B شی باندې ځواک وښیې ، شی B په ورته وخت کې په A شی باندې د مساوي شدت او مخالف لوري ځواک وښیې.

د عمل او عکس العمل جوړې روښانه کول

دا مهمه ده چې پوه شئ چې د عمل او عکس العمل په جوړه کې دوه ځواکونه په مختلفو شیانو عمل کوي. دوی یو بل نه لیرې کوي ځکه چې دوی جلا بدنونه اغیزمن کوي. د مثال په توګه ، کله چې تاسو د دیوال سره فشار ورکړئ ، دیوال په ورته ځواک سره بیرته فشار راوړي. هغه ځواک چې تاسو یې په دیوال باندې پلي کوئ تاسو حرکت نه کوي؛ دا په تاسو باندې د دیوال عکس العمل ځواک دی چې تاسو بیرته فشاروي.

د واقعي نړۍ بېلګې

چلند: ستاسو پښه په ځمکه کې بیرته فشاروي؛ ځمکه ستاسو په پښه کې مخ ته فشاروي. دا مخ ته فشار تاسو ته حرکت کوي.
د لامبو: تاسو اوبه بیرته فشار ورکړئ؛ اوبه تاسو ته مخ ته فشار ورکوي.
د راکټ پرمخ وړل: فلټ: 1 یو راکټ د اخراج ګازونه ښکته وړي؛ د اخراج ګازونه راکټ پورته کوي. دا د فضا په خلا کې کار کوي ځکه چې هیڅ بهرني هوا ته اړتیا نلري.
توپ اچول: ستاسو پښه توپ ته ځواک ورکوي ، دا یې مخ ته وګرځوي؛ توپ ستاسو پښه ته د ځواک سره مساوي ځواک پلي کوي (کوم چې تاسو د ټک په توګه احساس کوئ).

ولې د عمل او عکس العمل جوړه نه لغوه کیږي

ډیری زده کونکي په غلط ډول فکر کوي چې که هر عمل مساوي مخالف عکس العمل ولري ، نو ټول ځواکونه لغوه کیږي او هیڅ شی هیڅکله چټک نشي کولی. خطا په دې کې ده چې هیر شي چې دوه ځواکونه په مختلفو شیانو باندې عمل کوي. په هر یو شی کې خالص ځواک د ځواکونو مجموعه ده چې په هغه شی باندې عمل کوي. د ځمکې لپاره چې تاسو ته چټکتیا ورکړي ، دا باید تاسو باندې فشار راوړي او دا ځواک په ځمکه کې ستاسو فشار ته عکس العمل دی. ځمکه د پام وړ چټک نه کوي ځکه چې د هغې جرم خورا لوی دی ، نو ورته ځواک په هغې کې د پام وړ چټکتیا تولیدوي.

عام غلط فهمي او روښانه کول

د نیوتن قوانین اکثرا غلط درک کیږي ځکه چې کتابونه یې ساده کوي یا ځکه چې زموږ ورځني تجربه د فرش او هوا مقاومت په څیر ځواکونه شاملوي چې د مثالي چلند پټوي. دلته ځینې دوامداره افسانې دي ، سم شوي:

Misconception	Correction
Objects in motion need a force to keep moving.	According to the First Law, objects maintain their velocity unless acted on by a net external force. Friction and air resistance are forces that slow them down.
Heavy objects fall faster than light ones.	In a vacuum, all objects fall at the same acceleration g because the gravitational force (mg) is proportional to mass, so the masses cancel in F=ma. Air resistance can cause different rates, but that’s a separate force.
Action and reaction forces cancel out, so no net motion is possible.	They act on different objects, so they don’t cancel for a single body. The net force on each object determines that object’s acceleration.
Newton’s laws are only true on Earth.	They apply anywhere in the universe, though they break down at very high speeds (near light speed) or very strong gravity (requiring relativity) and at atomic scales (requiring quantum mechanics).

ولې د نیوتن قوانین اوس هم مهم دي

د نیوتن قوانین یوازې تاریخي تجسس نه دي. دوی د ساختماني تحلیل څخه روبوټیک پورې د ډیری انجینري څانګو لپاره اساس جوړوي. کله چې تاسو پل ډیزاین کړئ ، تاسو د نیوتن قوانینو په کارولو سره د هر شعاع باندې ځواک محاسبه کوئ. کله چې تاسو د ویډیو لوبې لپاره شبیه سازی برنامه کوئ ، د فزیک انجن عموما د نیوتن میخانیک کاروي. حتی د فضا ادارې دا قوانین د فضا الوتکو لپاره د لارو نقشه کولو لپاره کاروي ، که څه هم دوی د خورا دقت لپاره نسبي اصلاحات اضافه کوي.

د نیوتن قوانین د ژور فزیک لپاره دروازه ده. دوی مستقیم د حرکت ساتنې اصولو (د دریم قانون څخه راځي) او د انرژي ساتنې (د کار انرژي نظریې له لارې ، کوم چې د دوهم قانون څخه راځي) ته لارښوونه کوي. د دوی پوهیدل د بریښنایی مقناطیس ، ترموډینامیک ، او حتی د ځانګړي نسبیت اساساتو په اړه پوهیدل اسانه کوي.

محدودیتونه: کله چې د نیوتن قوانین پلي نشي

په داسې حال کې چې د نیوتن قوانین په زړه پورې ځواکمن دي، په ټولو حالتونو کې نړیوال نه دي. دوی په دریو لومړنیو رژیمونو ویشل شوي:

د فلټ: 0 ډیر لوړ سرعت: کله چې شیان د ر lightا سرعت ته نږدې کیږي ، د انیسټین د ځانګړي نسبیت تیوري ته اړتیا ده. د وخت پراختیا او د نسبیت ډله اغیزې مهمې کیږي.
د تورو توریو په څنګ کې یا په لویو پیمانه په ټوله کائنات کې ، عمومي نسبیت د کشش ثقل د فضا او وخت منحنیت په توګه تشریح کوي.
په خورا کوچني کچه: په اتوم او سوټاموم کچو کې ، کوانټم میخانیک چلند اداره کوي. د نیټون میخانیک د بریښنایی مدارونو او کوانټم تونل کولو په څیر پیښې تشریح کولو کې پاتې راځي.

په هرصورت، د ورځني پیښو د لوی اکثریت لپاره - موټرونه، سپورتونه، د ودانۍ جوړښت، د هوا سیسټمونه، او حتی د سپوږمکۍ مدارونه - نیوتن قوانین دقیق او کافي دي.

د درېو قوانینو لنډیز

د فلیټ: 0 لومړی قانون (انیرټیا): فلټ: 1 شیان د حرکت بدلونونو سره مقاومت کوي. په آرام کې بدن په آرام کې پاتې کیږي؛ یو بدن په یو ډول حرکت کې حرکت کوي پرته لدې چې یو خالص بهرنی ځواک په هغې عمل وکړي.
دوهم قانون (د ځواک او ګړندي کول): په یوه شی کې د خالص ځواک د هغه د اعتراض د وزن سره مساوي دی چې د هغې د ګړندي کولو سره ضرب کیږي (F = m × a). دا قانون اندازه کوي چې ځواکونه څنګه د حرکت بدلونونه رامینځته کوي.
دریم قانون (عملعمل):] د هرې ځواک لپاره چې د A اعتراض په B اعتراض باندې پلي کیږي، B اعتراض په A اعتراض باندې مساوي او مخالف ځواک لري. دا ځواکونه په مختلفو بدنونو باندې عمل کوي.

د دې دریو قوانینو په زده کړه سره د پوهیدو لاره پرانیستل کیږي چې د سیب له سقوط څخه تر سیب سیب پورې هرڅه څنګه حرکت کوي. که تاسو د کور دنده ستونزې حل کوئ، د ماشین ډیزاین کوئ، یا یوازې د دې په اړه لیوالتیا لرئ چې ولې ستاسو کافي په ناڅاپي ډول کله چې تاسو بریک کوئ، نو د نیوتن قوانین روښانه ، ریاضي توضیحي چمتو کوي.

د نورو لوستلو لپاره ، د ناسا ګلن څیړنیز مرکز فلټ: 1 د پیل کونکو لپاره عالي توضیحي توضیحي لري ، او د برتانیا بریټینکا ننوتنه فلټ:3 تاریخي ژورتیا وړاندې کوي.