• Sunday June 13,2021

Newtons Gesetze

Wir erklären Ihnen, was Newtons Gesetze sind, wie sie Trägheit, Dynamik und das Prinzip der Handlung-Reaktion erklären.

Newtons Gesetze erlauben es uns, Bewegung zu verstehen.
  1. Was sind Newtons Gesetze?

Newtons Gesetze oder Newtons Bewegungsgesetze sind die drei Grundprinzipien, auf denen die klassische Mechanik basiert, einer der Zweige der Physik. Sie wurden von Sir Isaac Newton in seiner Arbeit Philosohiae naturalis principia mathematica ("Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie") von 1687 nominiert.

Dieser Satz von physikalischen Gesetzen revolutionierte die grundlegenden Konzepte bezüglich der Bewegung von Körpern, die die Menschheit hatte. Zusammen mit den Beiträgen von Galileo Galilei bildet es die Grundlage der Dynamik. In Kombination mit Albert Einsteins Gesetz der universellen Gravitation können daraus Keplers Gesetze über die Planetenbewegung abgeleitet und erklärt werden.

Die Newtonschen Gesetze gelten jedoch nur innerhalb von Trägheitsreferenzsystemen, dh solchen, in die nur reale Kräfte eingreifen, die die Teilchen mit einer konstanten, sehr entfernten Geschwindigkeit bewegen. mit Lichtgeschwindigkeit (300.000 km / s).

Newtons Gesetze gehen von der Betrachtung der Bewegung als der Verschiebung eines Objekts von einem Ort zum anderen aus, wobei der Ort, an dem es auftritt, berücksichtigt wird, der sich auch in Bezug auf einen anderen Ort bewegen kann. und so weiter, bis ein fester oder unbeweglicher Punkt erreicht ist, der als Referenz für die Ermittlung der absoluten Werte dienen würde.

Es kann Ihnen dienen: Mechanik in der Physik

  1. Newtons erstes Gesetz oder Trägheitsgesetz

Newtons erstes Gesetz widerspricht einem Grundsatz, den der weise griechische Aristoteles in der Antike formuliert hatte und für den ein Körper seine Bewegung nur beibehalten konnte, wenn eine anhaltende Kraft angewendet wurde. Newton stellt stattdessen fest, dass:

"Jeder Körper behält seinen Ruhezustand oder seine gleichmäßige geradlinige Bewegung bei, es sei denn, er wird durch aufgedruckte Kräfte gezwungen, seinen Zustand zu ändern . "

Daher kann ein sich bewegender oder ruhender Gegenstand diesen Zustand nur ändern, wenn irgendeine Art von Kraft angewendet wird.

Nach diesem Prinzip ist Bewegung eine Vektordimension (mit Richtung und Bedeutung ausgestattet) . Es ist möglich, die Beschleunigung (positiv, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, und negativ, wenn sie abnimmt) aus der Anfangs- und der Endgeschwindigkeit zu berechnen. Darüber hinaus schlägt er vor, dass sich die Dinge in Bewegung immer auf einem geraden und einheitlichen Weg bewegen.

Ein perfektes Beispiel für das Trägheitsgesetz ist ein Gewichtwerfer bei den Olympischen Spielen. Der Athlet nimmt Schwung auf, indem er die Kreise bewegt und das mit einem Seil um die eigene Achse gebundene Gewicht dreht (Kreisbewegung), bis er die Beschleunigung erreicht, die erforderlich ist, um es zu lösen, und sieht, wie es in einer geraden Linie fliegt (gleichmäßige geradlinige Bewegung).

Diese geradlinige Bewegung setzt sich fort, bis die Schwerkraft ihre Flugbahn krümmt. Gleichzeitig verringert das Reiben des Objekts mit der Luft seine Geschwindigkeit (negative Beschleunigung), bis es fällt. Beachten Sie, dass die auf das Gewicht bei seiner Bewegung ausgeübte Kraft Null ist.

Weitere Informationen finden Sie in: Newtons erstes Gesetz

  1. Zweites Gesetz oder Grundgesetz der Dynamik

Newtons zweiter Hauptsatz bezieht sich auf Kraft, Masse und Beschleunigung.

In diesem Gesetz definiert Newton den Begriff der Kraft (dargestellt durch F ) und drückt Folgendes aus:

"Die Änderung einer Bewegung ist direkt proportional zur aufgedruckten Antriebskraft und erfolgt entlang der geraden Linie, entlang der diese Kraft gedruckt wird."

Dies bedeutet, dass die Beschleunigung eines sich bewegenden Objekts immer auf die zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeübte Kraft reagiert, um seine Flugbahn oder Geschwindigkeit zu ändern.

Aus diesen Überlegungen ergibt sich die grundlegende Dynamikgleichung für Objekte mit konstanter Masse:

Resultierende Kraft (F resultierend ) = Masse (m) x Beschleunigung (a)

Das heißt, eine Nettokraft wirkt auf einen Körper mit konstanter Masse und verleiht ihm eine bestimmte Beschleunigung. In Fällen, in denen die Masse nicht konstant ist, konzentriert sich die Formel eher auf das Ausmaß der Bewegung (p) gemäß der folgenden Formel:

Bewegungsgröße (p) = Masse (m) x Geschwindigkeit (v). Daher gilt: netto F = d (mv) / dt.

Somit kann die Kraft mit der Beschleunigung und der Masse in Beziehung gesetzt werden, unabhängig davon, ob diese variabel ist oder nicht.

Um dieses zweite Gesetz zu veranschaulichen, ist der Fall des freien Falls ideal: Wenn wir einen Tennisball von einem Gebäude fallen lassen, wird die Beschleunigung, die ich erlebe, mit der Zeit zunehmen, da sie darauf liegt Einwirkung der Schwerkraft. Somit ist seine Anfangsgeschwindigkeit Null, aber auf ihn wird eine konstante Kraft in einer geraden Linie nach unten ausgeübt.

Weitere Informationen finden Sie in: Newtons zweites Gesetz

  1. Drittes Gesetz oder Prinzip der Handlung und Reaktion

Nach dem dritten Newtonschen Gesetz

„Alle Handlungen entsprechen einer gleichen Reaktion, jedoch in der entgegengesetzten Richtung : Das bedeutet, dass die gegenseitigen Handlungen zweier Körper immer gleich sind und in die entgegengesetzte Richtung gerichtet sind.“

Auf diese Weise übt jedes Mal, wenn eine Kraft auf ein Objekt ausgeübt wird, diese eine ähnliche Kraft in entgegengesetzter Richtung und gleicher Intensität aus. Wenn also zwei Objekte (1 und 2) zusammenwirken, wird die Kraft erzeugt von einem über dem anderen ausgeübt wird in der Größenordnung der von dem anderen über dem ersten ausgeübt, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen.

Das heißt: F 1-2 = F 2-1 . Die erste Kraft wird als "Aktion" n "und die zweite Kraft als" Reaktion "n" bezeichnet.

Um dieses dritte Gesetz zu demonstrieren, muss nur beobachtet werden, was passiert, wenn zwei Personen mit gleichem Gewicht in entgegengesetzte Richtungen rennen und kollidieren: Beide erhalten die Stärke des anderen und werden in entgegengesetzter Richtung entlassen. Das gleiche passiert, wenn ein Ball von der Wand abprallt und in die entgegengesetzte Richtung abgewiesen wird, mit einer Kraft ähnlich der, die beim Werfen projiziert wird.

Weitere Informationen finden Sie in: Newtons drittes Gesetz

  1. Isaac Newton Biografie

Isaac Newton entdeckte unter anderem das Farbspektrum des Lichts.

Isaac Newton (1642-1727) wurde in Lincolnshire, England, als Sohn puritanischer Bauern geboren. Seine Geburt war traumatisch und er kam so dünn und schmutzig auf die Welt, dass sie annahmen, er würde nicht zu lange leben.

Er wuchs jedoch als exzentrisches Kind auf, mit frühen Talenten für Mathematik und Naturphilosophie. Mit achtzehn Jahren trat er in die Universität von Cambridge ein, um sein Studium fortzusetzen. Es wird gesagt, dass er das Klassenzimmer nicht wirklich betrat, weil sein Hauptinteresse an der Bibliothek und der autodidaktischen Ausbildung lag.

Dies verhinderte nicht seine akademische Entwicklung. Er wurde Physiker, Theologe, Philosoph und bedeutender Mathematiker, anerkannt von der Royal Society . Ihm werden die Erfindung der mathematischen Berechnung sowie verschiedene Studien zu Optik und Licht zugeschrieben.

Darüber hinaus trug er maßgeblich zur Entwicklung der Mathematik und Physik bei : Er entdeckte das Farbspektrum des Lichts, formulierte ein Wärmeleitungsgesetz, ein anderes über den Ursprung der Sterne, über die Schallgeschwindigkeit in der Luft und die Mechanik von Flüssigkeiten und eine riesige usw. Sein großes Werk war die Philosophiae naturalis principia mathematica .

Newton starb 1727, nachdem er ein angesehener und ehrlicher Wissenschaftler gewesen war, der von Königin Anne von England eine Ernennung zum Kandidaten ( sir ) erhalten hatte. Er litt an nephrotischen Koliken und anderen Nierenerkrankungen, die ihn nach vielen Stunden Delirium am 31. März schließlich ins Grab brachten.


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