Κύριος άλλα

Μηχανική φυσική

Πίνακας περιεχομένων:

Μηχανική φυσική
Μηχανική φυσική

Βίντεο: Μαθαίνουμε στο σπίτι | Ε' - ΣΤ' Τάξη | Φυσική: Μηχανική | 20/06/2020 | ΕΡΤ 2024, Ενδέχεται

Βίντεο: Μαθαίνουμε στο σπίτι | Ε' - ΣΤ' Τάξη | Φυσική: Μηχανική | 20/06/2020 | ΕΡΤ 2024, Ενδέχεται
Anonim

Κίνηση ενός σωματιδίου σε μία διάσταση

Ομοιόμορφη κίνηση

Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα (γνωστό και ως αρχή της αδράνειας), ένα σώμα χωρίς καθόλου δύναμη που ενεργεί σε αυτό είτε θα παραμείνει σε ηρεμία είτε θα συνεχίσει να κινείται με ομοιόμορφη ταχύτητα σε ευθεία γραμμή, σύμφωνα με την αρχική του κατάσταση κίνησης. Στην πραγματικότητα, στην κλασική Νεύτωνα μηχανική, δεν υπάρχει σημαντική διάκριση μεταξύ ανάπαυσης και ομοιόμορφης κίνησης σε ευθεία γραμμή. Μπορούν να θεωρηθούν ως η ίδια κατάσταση κίνησης που παρατηρείται από διαφορετικούς παρατηρητές, ο ένας κινείται με την ίδια ταχύτητα με το σωματίδιο, ο άλλος κινείται με σταθερή ταχύτητα σε σχέση με το σωματίδιο.

Αν και η αρχή της αδράνειας είναι το σημείο εκκίνησης και η θεμελιώδης υπόθεση της κλασικής μηχανικής, είναι λιγότερο διαισθητικά προφανές για το μη εκπαιδευμένο μάτι. Στην Αριστοτέλεια μηχανική, και σε συνήθη εμπειρία, αντικείμενα που δεν ωθούνται τείνουν να ξεκουράζονται. Ο νόμος της αδράνειας συνήχθη από τον Γαλιλαίο από τα πειράματά του με μπάλες που κυλούν προς τα κάτω κεκλιμένα επίπεδα, που περιγράφονται παραπάνω.

Για τον Γαλιλαίο, η αρχή της αδράνειας ήταν θεμελιώδης για το κεντρικό επιστημονικό του καθήκον: έπρεπε να εξηγήσει πώς είναι πιθανό ότι εάν η Γη περιστρέφεται πραγματικά στον άξονά της και σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, δεν αισθανόμαστε αυτήν την κίνηση. Η αρχή της αδράνειας συμβάλλει στην παροχή της απάντησης: Δεδομένου ότι είμαστε σε κίνηση μαζί με τη Γη, και η φυσική μας τάση είναι να διατηρήσουμε αυτήν την κίνηση, η Γη φαίνεται να βρίσκεται σε ηρεμία. Έτσι, η αρχή της αδράνειας, πολύ από το να είναι μια δήλωση του προφανή, ήταν κάποτε κεντρικό ζήτημα της επιστημονικής αντιπαράθεσης. Μέχρι τη στιγμή που ο Νεύτωνας είχε ταξινομήσει όλες τις λεπτομέρειες, ήταν δυνατόν να ληφθούν υπόψη με ακρίβεια οι μικρές αποκλίσεις από αυτήν την εικόνα που προκαλούνται από το γεγονός ότι η κίνηση της επιφάνειας της Γης δεν είναι ομοιόμορφη κίνηση σε ευθεία γραμμή (συζητούνται τα αποτελέσματα της περιστροφικής κίνησης παρακάτω). Στη διατύπωση του Νεύτωνα, η κοινή παρατήρηση ότι τα σώματα που δεν ωθούνται τείνουν να ξεκουράζονται αποδίδεται στο γεγονός ότι έχουν ανισορροπημένες δυνάμεις που ενεργούν πάνω τους, όπως η τριβή και η αντίσταση στον αέρα.

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, ένα σώμα σε κίνηση μπορεί να λέγεται ότι έχει ορμή ίση με το προϊόν της μάζας και της ταχύτητάς του. Έχει επίσης ένα είδος ενέργειας που οφείλεται εξ ολοκλήρου στην κίνησή του, που ονομάζεται κινητική ενέργεια. Η κινητική ενέργεια ενός σώματος μάζας m σε κίνηση με ταχύτητα v δίνεται από