Længde- og afstandsomformer Masseomformer Omformer af volumenmål for bulkprodukter og fødevarer Arealomformer Omformer af volumen og måleenheder i kulinariske opskrifter Temperaturomformer Omformer af tryk, mekanisk belastning, Youngs modul Omformer af energi og arbejde Omformer af kraft Kraftomformer Konverter af tid Lineær hastighedsomformer Flad vinkel Konverter termisk effektivitet og brændstofeffektivitet Konverter af tal i forskellige talsystemer Konverter af måleenheder for informationsmængde Valutakurser Dametøj og skostørrelser Herretøj og skostørrelser Vinkelhastigheds- og rotationsfrekvensomformer Accelerationsomformer Vinkelaccelerationskonverter Densitetsomformer Specifik volumenkonverter Inertimomentomformer Kraftmomentomformer Momentomformer Specifik forbrændingsvarmekonverter (efter masse) Energitæthed og specifik forbrændingsvarmekonverter (efter volumen) Temperaturforskelkonverter Termisk ekspansionskoefficient Termisk modstandsomformer Termisk ledningsevne konverter Specifik varmekapacitet konverter Energieksponering og termisk stråling effekt konverter Varmeflux densitet konverter Varmeoverførselskoefficient konverter Volume flow rate converter Mass flow rate converter Molar flow rate converter Mass flow density converter Molar Concentration Converter Massekoncentration i opløsning konverter Dynamisk (absolut) viskositetsomformer Kinematisk viskositetskonverter Overfladespændingsomformer Dampgennemtrængelighedsomformer Dampgennemtrængelighed og dampoverførselshastighedsomformer Lydniveauomformer Mikrofonfølsomhedsomformer Lydtryksniveau (SPL) Konverter Lydtryksniveaukonverter med valgbar referencetryk Luminanskonverter Lysintensitetskonverter Belysningsstyrkeopløsningskonverter Computergrafik Frekvens- og bølgelængdeomformer Dioptrieffekt og brændvidde Dioptrieffekt og linseforstørrelse (×) Elektrisk ladningsomformer Lineær ladningstæthedsomformer Overfladeladningstæthedsomformer Volumeladningstæthedsomformer Elektrisk strømkonverter Lineærstrømtæthedsomformer Overfladestrømtæthedsomformer Elektrisk feltstyrkekonverter Elektrostatisk potentiale og spændingsomformer Elektrisk modstandsomformer Elektrisk modstandsomformer Elektrisk ledningsevnekonverter Elektrisk ledningsevnekonverter Elektrisk kapacitans Induktansomformer Amerikansk trådmåleromformer Niveauer i dBm (dBm eller dBm), dBV (dBV), watt mv. enheder Magnetomotiv kraftkonverter Magnetisk feltstyrkekonverter Magnetisk fluxkonverter Magnetisk induktionskonverter Stråling. Ioniserende stråling absorberet dosishastighedsomformer Radioaktivitet. Radioaktivt henfaldskonverter Stråling. Eksponeringsdosiskonverter Stråling. Absorberet dosis konverter Decimalpræfiks konverter Dataoverførsel Typografi og billedbehandlingsenhed konverter Trævolumen enhed konverter Beregning af molmasse D. I. Mendeleevs periodiske system over kemiske grundstoffer

Startværdi

Omregnet værdi

newton exanewton petanewton teranewton giganewton meganewton kilonewton hectonewton decanewton centinewton millinewton micronewton nanonewton piconewton femtonewton attonewton dyne joule per meter joule per centimeter gram-force kilogram-force ton-force (kort) ton-force (lang) ton-force (metrisk) ton-force kilopund-kraft pund-kraft ounce-kraft pund pund-fod pr. sek² gram-kraft kilogram-kraft væg grav-kraft milligrav-kraft atomkraftenhed

Mere om styrke

Generel information

I fysik er kraft defineret som et fænomen, der ændrer en krops bevægelse. Dette kan enten være bevægelsen af ​​hele kroppen eller dens dele, for eksempel under deformation. Hvis du for eksempel løfter en sten og så slipper den, vil den falde, fordi den bliver trukket til jorden af ​​tyngdekraften. Denne kraft ændrede stenens bevægelse - fra en rolig tilstand bevægede den sig ind i accelereret bevægelse. Når den falder, vil stenen bøje græsset til jorden. Her ændrede en kraft kaldet stenens vægt bevægelsen af ​​græsset og dets form.

Kraft er en vektor, det vil sige, den har en retning. Hvis flere kræfter virker på et legeme på samme tid, kan de være i ligevægt, hvis deres vektorsum er nul. I dette tilfælde er kroppen i ro. Stenen i det foregående eksempel vil sandsynligvis rulle langs jorden efter kollisionen, men vil til sidst stoppe. I dette øjeblik vil tyngdekraften trække den ned, og elasticitetskraften vil tværtimod skubbe den op. Vektorsummen af ​​disse to kræfter er nul, så stenen er i ligevægt og bevæger sig ikke.

I SI-systemet måles kraft i newton. En newton er vektorsummen af ​​kræfter, der ændrer hastigheden af ​​et legeme på et kilogram med en meter i sekundet på et sekund.

Archimedes var en af ​​de første til at studere styrker. Han var interesseret i virkningen af ​​kræfter på kroppe og stof i universet, og han byggede en model af denne interaktion. Archimedes mente, at hvis vektorsummen af ​​kræfter, der virker på et legeme, er lig med nul, så er kroppen i hvile. Senere blev det bevist, at dette ikke er helt sandt, og at legemer i ligevægt også kan bevæge sig med konstant hastighed.

Grundlæggende kræfter i naturen

Det er kræfterne, der bevæger kroppe eller tvinger dem til at blive på plads. Der er fire hovedkræfter i naturen: tyngdekraft, elektromagnetisk kraft, stærk kraft og svag kraft. De er også kendt som fundamentale interaktioner. Alle andre kræfter er afledte af disse interaktioner. Stærke og svage interaktioner påvirker kroppe i mikrokosmos, mens gravitationelle og elektromagnetiske påvirkninger også virker på store afstande.

Stærk interaktion

Den mest intense af interaktionerne er den stærke kernekraft. Forbindelsen mellem kvarker, som danner neutroner, protoner, og de partikler, de består af, opstår netop på grund af det stærke samspil. Bevægelsen af ​​gluoner, strukturløse elementarpartikler, er forårsaget af den stærke interaktion og overføres til kvarker gennem denne bevægelse. Uden stærk interaktion ville stof ikke eksistere.

Elektromagnetisk interaktion

Elektromagnetisk interaktion er den næststørste. Det opstår mellem partikler med modsatte ladninger, der tiltrækker hinanden, og mellem partikler med samme ladninger. Hvis begge partikler har en positiv eller negativ ladning, frastøder de hinanden. Den bevægelse af partikler, der opstår, er elektricitet, et fysisk fænomen, som vi bruger hver dag i hverdagen og i teknologien.

Kemiske reaktioner, lys, elektricitet, interaktioner mellem molekyler, atomer og elektroner - alle disse fænomener opstår på grund af elektromagnetisk interaktion. Elektromagnetiske kræfter forhindrer et fast legeme i at trænge ind i et andet, fordi elektronerne i et legeme frastøder elektronerne i et andet legeme. Oprindeligt troede man, at elektriske og magnetiske påvirkninger var to forskellige kræfter, men senere opdagede forskere, at de var en variation af den samme interaktion. Elektromagnetisk interaktion kan let ses med et simpelt eksperiment: at løfte en uldtrøje over hovedet eller gnide dit hår på et uldent stof. De fleste genstande har en neutral ladning, men at gnide en overflade mod en anden kan ændre ladningen på disse overflader. I dette tilfælde bevæger elektroner sig mellem to overflader og tiltrækkes af elektroner med modsatte ladninger. Når der er flere elektroner på en overflade, ændres den samlede overfladeladning også. Hår, der "står på højkant", når en person tager en sweater af, er et eksempel på dette fænomen. Elektronerne på hårets overflade tiltrækkes kraftigere af c-atomerne på trøjens overflade, end elektronerne på trøjens overflade tiltrækkes af atomerne på hårets overflade. Som følge heraf omfordeles elektroner, hvilket fører til en kraft, der tiltrækker håret til sweateren. I dette tilfælde tiltrækkes hår og andre ladede genstande ikke kun til overflader med modsatte, men også neutrale ladninger.

Svagt samspil

Den svage kernekraft er svagere end den elektromagnetiske kraft. Ligesom bevægelsen af ​​gluoner forårsager stærk interaktion mellem kvarker, forårsager bevægelsen af ​​W og Z bosoner svag interaktion. Bosoner er elementære partikler, der udsendes eller absorberes. W-bosoner deltager i nukleart henfald, og Z-bosoner påvirker ikke andre partikler, som de kommer i kontakt med, men overfører kun momentum til dem. Takket være den svage interaktion er det muligt at bestemme stoffets alder ved hjælp af radiocarbondatering. Alderen på et arkæologisk fund kan bestemmes ved at måle indholdet af radioaktive kulstofisotoper i forhold til de stabile kulstofisotoper i det organiske materiale af dette fund. For at gøre dette brænder de et forrenset lille fragment af en ting, hvis alder skal bestemmes, og udvinder dermed kulstof, som derefter analyseres.

Gravitationsinteraktion

Den svageste interaktion er gravitation. Det bestemmer positionen af ​​astronomiske objekter i universet, forårsager ebbe og strøm af tidevand og får kastede kroppe til at falde til jorden. Tyngdekraften, også kendt som tiltrækningskraften, trækker kroppe mod hinanden. Jo større kropsmasse, jo stærkere denne kraft. Forskere mener, at denne kraft, ligesom andre interaktioner, opstår på grund af bevægelsen af ​​partikler, gravitoner, men indtil videre har de ikke været i stand til at finde sådanne partikler. Bevægelsen af ​​astronomiske objekter afhænger af tyngdekraften, og bevægelsesbanen kan bestemmes ved at kende massen af ​​de omgivende astronomiske objekter. Det var ved hjælp af sådanne beregninger, at forskerne opdagede Neptun, selv før de så denne planet gennem et teleskop. Uranus' bane kunne ikke forklares med tyngdekraftens vekselvirkninger mellem planeterne og stjernerne kendt på det tidspunkt, så forskerne antog, at bevægelsen var under indflydelse af tyngdekraften fra en ukendt planet, hvilket senere blev bevist.

Ifølge relativitetsteorien ændrer tyngdekraften rum-tidskontinuumet – firedimensionelt rum-tid. Ifølge denne teori er rummet buet af tyngdekraften, og denne krumning er større nær kroppe med større masse. Dette er normalt mere mærkbart nær store kroppe såsom planeter. Denne krumning er blevet bevist eksperimentelt.

Tyngdekraften forårsager acceleration i kroppe, der flyver mod andre kroppe, for eksempel ved at falde til Jorden. Acceleration kan findes ved hjælp af Newtons anden lov, så den er kendt for planeter, hvis masse også er kendt. For eksempel falder kroppe, der falder til jorden, med en acceleration på 9,8 meter i sekundet.

Ebbe og flod

Et eksempel på virkningen af ​​tyngdekraften er ebbe og strøm af tidevand. De opstår på grund af samspillet mellem Månens, Solens og Jordens gravitationskræfter. I modsætning til faste stoffer ændrer vand let form, når der påføres kraft på det. Derfor tiltrækker Månens og Solens gravitationskræfter vand stærkere end Jordens overflade. Vandets bevægelse forårsaget af disse kræfter følger Månens og Solens bevægelse i forhold til Jorden. Det er ebbe og flod, og de kræfter, der opstår, er tidevandskræfter. Da Månen er tættere på Jorden, påvirkes tidevandet mere af Månen end af Solen. Når tidevandskræfterne fra Solen og Månen er lige rettet, opstår det højeste tidevand, kaldet springvande. Det mindste tidevand, når tidevandskræfter virker i forskellige retninger, kaldes kvadratur.

Hyppigheden af ​​tidevand afhænger af vandmassens geografiske placering. Månens og Solens gravitationskræfter tiltrækker ikke kun vand, men også Jorden selv, så nogle steder opstår tidevand, når Jorden og vandet tiltrækkes i samme retning, og når denne tiltrækning sker i modsatte retninger. I dette tilfælde forekommer ebbe og strøm af tidevandet to gange om dagen. Andre steder sker det en gang om dagen. Tidevandet afhænger af kystlinjen, havvande i området og Månens og Solens positioner samt vekselvirkningen mellem deres gravitationskræfter. Nogle steder opstår højvande en gang hvert par år. Afhængigt af kystlinjens struktur og havets dybde kan tidevandet påvirke strømme, storme, ændringer i vindretning og styrke samt ændringer i atmosfærisk tryk. Nogle steder bruger man specielle ure til at bestemme det næste høj- eller lavvande. Når du har sat dem op ét sted, skal du sætte dem op igen, når du flytter til et andet sted. Disse ure virker ikke alle steder, da det nogle steder er umuligt præcist at forudsige det næste høj- og lavvande.

Kraften i at bevæge vand under tidevandets ebbe og strøm er blevet brugt af mennesket siden oldtiden som en energikilde. Tidevandsmøller består af et vandreservoir, hvori vand strømmer ved højvande og frigives ved lavvande. Vandets kinetiske energi driver møllehjulet, og den resulterende energi bruges til at udføre arbejde, såsom at male mel. Der er en række problemer med at bruge dette system, såsom miljømæssige, men på trods af dette er tidevand en lovende, pålidelig og vedvarende energikilde.

Andre magter

Ifølge teorien om fundamentale interaktioner er alle andre kræfter i naturen afledte af de fire fundamentale interaktioner.

Normal jordreaktionskraft

Den normale jordreaktionskraft er kroppens modstand mod ekstern belastning. Den er vinkelret på kroppens overflade og rettet mod den kraft, der virker på overfladen. Hvis et legeme ligger på overfladen af ​​et andet legeme, så er kraften af ​​det andet legemes normale støttereaktion lig med vektorsummen af ​​de kræfter, hvormed det første legeme trykker på det andet. Hvis overfladen er lodret i forhold til Jordens overflade, er kraften af ​​støttens normale reaktion rettet modsat Jordens tyngdekraft og er lig med den i størrelsesorden. I dette tilfælde er deres vektorkraft nul, og kroppen er i hvile eller bevæger sig med konstant hastighed. Hvis denne overflade har en hældning i forhold til Jorden, og alle andre kræfter, der virker på det første legeme, er i ligevægt, så er vektorsummen af ​​tyngdekraften og kraften af ​​støttens normale reaktion rettet nedad, og den første krop glider langs overfladen af ​​anden.

Friktionskraft

Friktionskraften virker parallelt med kroppens overflade og modsat dens bevægelse. Det opstår, når en krop bevæger sig over overfladen af ​​en anden, når deres overflader kommer i kontakt (glidende eller rullende friktion). Friktionskraft opstår også mellem to legemer i hvile, hvis den ene ligger på den andens skrå overflade. I dette tilfælde er det den statiske friktionskraft. Denne kraft er meget brugt i teknologi og i hverdagen, for eksempel ved flytning af køretøjer ved hjælp af hjul. Hjulenes overflade interagerer med vejen, og friktionskraften forhindrer hjulene i at glide på vejen. For at øge friktionen sættes gummidæk på hjulene, og i isglatte forhold sættes kæder på dækkene for yderligere at øge friktionen. Derfor er motortransport umulig uden friktion. Friktion mellem dækkenes gummi og vejen sikrer normal køretøjskontrol. Den rullende friktionskraft er mindre end den tørre glidende friktionskraft, så sidstnævnte bruges ved bremsning, så du hurtigt kan stoppe bilen. I nogle tilfælde forstyrrer friktion tværtimod, da det slider gnidningsfladerne. Derfor fjernes eller minimeres den ved hjælp af væske, da væskefriktion er meget svagere end tørfriktion. Det er derfor, at mekaniske dele, såsom en cykelkæde, ofte smøres med olie.

Kræfter kan deformere faste stoffer og også ændre volumen og tryk af væsker og gasser. Dette sker, når kraften er ujævnt fordelt gennem en krop eller et stof. Hvis en tilstrækkelig stor kraft virker på en tung krop, kan den komprimeres til en meget lille kugle. Hvis boldens størrelse er mindre end en vis radius, bliver kroppen til et sort hul. Denne radius afhænger af kroppens masse og kaldes Schwarzschild radius. Rumfanget af denne kugle er så lille, at det i forhold til kroppens masse er næsten nul. Massen af ​​sorte huller er koncentreret i et så ubetydeligt lille rum, at de har en enorm gravitationskraft, som tiltrækker alle legemer og stof inden for en vis radius fra det sorte hul. Selv lys tiltrækkes af et sort hul og reflekteres ikke fra det, hvorfor sorte huller virkelig er sorte – og navngives derefter. Forskere mener, at store stjerner bliver til sorte huller i slutningen af ​​deres liv og vokser og absorberer omgivende objekter inden for en vis radius.

Har du svært ved at oversætte måleenheder fra et sprog til et andet? Kolleger står klar til at hjælpe dig. Stil et spørgsmål i TCTerms og inden for et par minutter vil du modtage et svar.

Vi er alle vant til i livet at bruge ordet styrke i komparative termer, at sige mænd er stærkere end kvinder, en traktor er stærkere end en bil, en løve er stærkere end en antilope.

Kraft i fysik er defineret som et mål for ændringen i et legemes hastighed, der opstår, når kroppe interagerer. Hvis kraft er et mål, og vi kan sammenligne anvendelsen af ​​forskellige kræfter, så er det en fysisk størrelse, der kan måles. I hvilke enheder måles kraft?

Force enheder

Til ære for den engelske fysiker Isaac Newton, som lavede omfattende forskning i arten af ​​eksistensen og brugen af ​​forskellige typer kraft, blev 1 newton (1 N) vedtaget som kraftenheden i fysik. Hvad er en kraft på 1 N? I fysik vælges måleenheder ikke bare sådan, men der laves en særlig koordinering med de enheder, der allerede er accepteret.

Vi ved af erfaring og eksperimenter, at hvis et legeme er i hvile, og en kraft virker på det, så ændrer kroppen under påvirkning af denne kraft sin hastighed. For at måle kraft blev der derfor valgt en enhed, der ville karakterisere ændringen i kropshastighed. Og glem ikke, at der også er kropsmasse, da det er kendt, at med den samme kraft vil påvirkningen af ​​forskellige genstande være anderledes. Vi kan kaste en bold langt, men en brosten vil flyve væk en meget kortere afstand. Det vil sige, under hensyntagen til alle faktorerne, kommer vi til den bestemmelse, at en kraft på 1 N vil blive påført et legeme, hvis et legeme, der vejer 1 kg under påvirkning af denne kraft, ændrer sin hastighed med 1 m/s på 1 sekund .

Tyngdeenhed

Vi er også interesserede i tyngdeenheden. Da vi ved, at Jorden tiltrækker alle legemer på dens overflade, betyder det, at der er en tiltrækningskraft, og den kan måles. Og igen ved vi, at tyngdekraften afhænger af kroppens masse. Jo større massen af ​​et legeme er, jo stærkere tiltrækker Jorden det. Det er eksperimentelt fastslået Tyngdekraften, der virker på et legeme, der vejer 102 gram, er 1 N. Og 102 gram er cirka en tiendedel af et kilo. For at være mere præcis, hvis 1 kg er opdelt i 9,8 dele, så får vi cirka 102 gram.

Hvis en kraft på 1 N virker på et legeme, der vejer 102 gram, så virker en kraft på 9,8 N på et legeme, der vejer 1 kg. Tyngdeaccelerationen er angivet med bogstavet g. Og g er lig med 9,8 N/kg. Dette er den kraft, der virker på en krop, der vejer 1 kg, og accelererer den med 1 m/s hvert sekund. Det viser sig, at en krop, der falder fra en stor højde, får meget høj fart under sin flyvning. Hvorfor falder snefnug og regndråber så helt roligt? De har meget lille masse, og jorden trækker dem meget svagt mod sig selv. Og luftmodstanden for dem er ret høj, så de flyver mod Jorden med en ikke særlig høj, ret ensartet hastighed. Men f.eks. når meteoritter, når de nærmer sig Jorden, får en meget høj hastighed, og ved landing dannes en anstændig eksplosion, som afhænger af henholdsvis meteorittens størrelse og masse.

Fysik som en videnskab, der studerer lovene i vores univers, bruger standard forskningsmetoder og et bestemt system af måleenheder. Det er sædvanligt at betegne N (newton). Hvad er kraft, hvordan finder og måler man det? Lad os studere dette spørgsmål mere detaljeret.

Isaac Newton er en fremragende engelsk videnskabsmand fra det 17. århundrede, som ydede et uvurderligt bidrag til udviklingen af ​​eksakte matematiske videnskaber. Han er den klassiske fysiks forfader. Han formåede at beskrive de love, der styrer både enorme himmellegemer og små sandkorn ført bort af vinden. En af hans vigtigste opdagelser er loven om universel tyngdekraft og de tre grundlove for mekanik, der beskriver kroppens samspil i naturen. Senere var andre videnskabsmænd kun i stand til at udlede lovene om friktion, hvile og glidning takket være de videnskabelige opdagelser af Isaac Newton.

Lidt teori

En fysisk størrelse blev navngivet til ære for videnskabsmanden. Newton er en kraftenhed. Selve definitionen af ​​kraft kan beskrives som følger: "kraft er et kvantitativt mål for samspillet mellem kroppe, eller en størrelse, der karakteriserer graden af ​​intensitet eller spænding af kroppe."

Kraftens størrelse måles i newton af en grund. Det var disse videnskabsmænd, der skabte tre urokkelige "magt"-love, der stadig er relevante i dag. Lad os studere dem med eksempler.

Første lov

For fuldt ud at forstå spørgsmålene: "Hvad er en newton?", "En måleenhed for hvad?" og "Hvad er dens fysiske betydning?", er det værd at omhyggeligt studere de tre vigtigste

Den første siger, at hvis kroppen ikke er påvirket af andre kroppe, så vil den være i ro. Og hvis kroppen var i bevægelse, så i fuldstændig fravær af nogen handling på den, vil den fortsætte sin ensartede bevægelse i en lige linje.

Forestil dig, at en bestemt bog med en vis masse ligger på en flad bordflade. Efter at have udpeget alle de kræfter, der virker på den, finder vi, at dette er tyngdekraften, som er rettet lodret nedad og (i dette tilfælde af tabellen) rettet lodret opad. Da begge kræfter balancerer hinandens handlinger, er størrelsen af ​​den resulterende kraft nul. Ifølge Newtons første lov er det grunden til, at bogen er i ro.

Anden lov

Den beskriver forholdet mellem den kraft, der virker på et legeme og den acceleration, det modtager på grund af den påførte kraft. Da han formulerede denne lov, var Isaac Newton den første til at bruge en konstant værdi af masse som et mål for manifestationen af ​​inerti og inerti i en krop. Inerti er kroppens evne eller egenskab til at bevare deres oprindelige position, det vil sige at modstå ydre påvirkninger.

Den anden lov beskrives ofte med følgende formel: F = a*m; hvor F er resultanten af ​​alle kræfter påført kroppen, a er accelerationen modtaget af kroppen, og m er kroppens masse. Kraften udtrykkes i sidste ende i kg*m/s2. Dette udtryk er normalt angivet i newton.

Hvad er Newton i fysik, hvad er definitionen af ​​acceleration og hvordan hænger det sammen med kraft? Disse spørgsmål besvares med formlen for mekanikkens anden lov. Det skal forstås, at denne lov kun virker for de kroppe, der bevæger sig med hastigheder meget lavere end lysets hastighed. Ved hastigheder tæt på lysets hastighed virker lidt anderledes love, tilpasset af et særligt fysikafsnit om relativitetsteorien.

Newtons tredje lov

Dette er måske den mest forståelige og enkle lov, der beskriver samspillet mellem to kroppe. Han siger, at alle kræfter opstår i par, det vil sige, at hvis et legeme virker på et andet med en bestemt kraft, så virker det andet legeme til gengæld også på det første med en kraft af samme størrelse.

Selve formuleringen af ​​loven af ​​videnskabsmænd er som følger: "... to kroppes interaktioner på hinanden er lig med hinanden, men på samme tid er de rettet i modsatte retninger."

Lad os finde ud af, hvad Newton er. I fysik er det sædvanligt at overveje alt baseret på specifikke fænomener, så vi vil give flere eksempler, der beskriver mekanikkens love.

1. Vandfugle som ænder, fisk eller frøer bevæger sig i eller gennem vandet netop ved at interagere med det. Newtons tredje lov siger, at når et legeme virker på et andet, opstår der altid en reaktion, der har samme styrke som den første, men rettet i den modsatte retning. Ud fra dette kan vi konkludere, at ænders bevægelse opstår på grund af, at de skubber vandet tilbage med poterne, og de selv svømmer frem på grund af vandets reaktion.
2. Egernhjulet er et slående eksempel på et bevis på Newtons tredje lov. Alle ved sikkert, hvad et egernhjul er. Dette er et ret simpelt design, der ligner både et hjul og en tromle. Den er installeret i bure, så kæledyr som egern eller dekorative rotter kan løbe rundt. Samspillet mellem to kroppe, et hjul og et dyr, fører til, at begge disse kroppe bevæger sig. Desuden, når egernet løber hurtigt, drejer hjulet med høj hastighed, og når det sænker farten, begynder hjulet at snurre langsommere. Dette beviser endnu en gang, at handling og reaktion altid er lig med hinanden, selvom de er rettet i modsatte retninger.
3. Alt, hvad der bevæger sig på vores planet, bevæger sig kun på grund af Jordens "responshandling". Dette kan virke mærkeligt, men faktisk, når vi går, anstrenger vi os kun for at skubbe jorden eller enhver anden overflade. Og vi bevæger os fremad, fordi jorden skubber os tilbage.

Hvad er en newton: en måleenhed eller en fysisk størrelse?

Selve definitionen af ​​"newton" kan beskrives som følger: "det er en måleenhed for kraft." Hvad er dens fysiske betydning? Så baseret på Newtons anden lov er dette en afledt størrelse, der er defineret som en kraft, der er i stand til at ændre hastigheden af ​​en krop, der vejer 1 kg, med 1 m/s på kun 1 sekund. Det viser sig, at Newton er, dvs. den har sin egen retning. Når vi påfører en genstand kraft, for eksempel ved at skubbe en dør, sætter vi samtidig bevægelsesretningen, som ifølge den anden lov vil være den samme som kraftens retning.

Følger man formlen, viser det sig, at 1 Newton = 1 kg*m/s2. Når man løser forskellige problemer inden for mekanik, er det ofte nødvendigt at omdanne newton til andre mængder. For nemheds skyld, når du finder bestemte værdier, anbefales det at huske de grundlæggende identiteter, der forbinder newtons med andre enheder:

• 1 N = 10 5 dyn (dyne er en måleenhed i GHS-systemet);
• 1 N = 0,1 kgf (kilogram-kraft er en kraftenhed i MKGSS-systemet);
• 1 N = 10 -3 vægge (måleenhed i MTS-systemet, 1 væg er lig med den kraft, der giver en acceleration på 1 m/s 2 til ethvert legeme, der vejer 1 ton).

Tyngdeloven

En af videnskabsmandens vigtigste opdagelser, som ændrede forståelsen af ​​vores planet, er Newtons tyngdelov (læs nedenfor for, hvad tyngdekraft er). Selvfølgelig var der før ham forsøg på at opklare mysteriet om Jordens tyngdekraft. For eksempel var han den første til at antyde, at ikke kun Jorden har en tiltrækningskraft, men også kroppene selv er i stand til at tiltrække Jorden.

Det var dog kun Newton, der formåede matematisk at bevise forholdet mellem tyngdekraften og loven om planetbevægelse. Efter mange eksperimenter indså videnskabsmanden, at faktisk ikke kun Jorden tiltrækker objekter til sig selv, men også alle kroppe er magnetiseret til hinanden. Han udledte tyngdeloven, som siger, at alle legemer, inklusive himmellegemer, tiltrækkes med en kraft lig med produktet af G (tyngdekonstant) og masserne af begge legemer m 1 * m 2, divideret med R 2 (den kvadrat af afstanden mellem kroppene).

Alle love og formler udledt af Newton gjorde det muligt at skabe en holistisk matematisk model, som stadig bruges i forskning ikke kun på Jordens overflade, men også langt ud over vores planets grænser.

Enhedskonvertering

Når du løser problemer, bør du huske på de standard, der også bruges til "Newtonske" måleenheder. For eksempel i problemer med rumobjekter, hvor masserne af kroppe er store, er det ofte nødvendigt at forenkle store værdier til mindre. Hvis løsningen giver 5000 N, så vil det være mere bekvemt at skrive svaret i form af 5 kN (kiloNewton). Der er to typer af sådanne enheder: multipla og submultipler. Her er de mest brugte: 10 2 N = 1 hektoNewton (gN); 103N = 1 kiloNewton (kN); 106N = 1 megaNewton (MN) og 10-2N = 1 centiNewton (cN); 10-3 N = 1 milliNewton (mN); 10-9 N = 1 nanoNewton (nN).

Isaac Newton blev født den 4. januar 1643 i den lille britiske landsby Woolsthorpe, der ligger i grevskabet Lincolnshire. En skrøbelig dreng, der forlod sin mors mave for tidligt, kom til denne verden på tærsklen til den engelske borgerkrig, kort efter sin fars død og kort før fejringen af ​​jul.

Barnet var så svagt, at han i lang tid ikke engang blev døbt. Men alligevel overlevede lille Isaac Newton, opkaldt efter sin far, og levede et meget langt liv i det syttende århundrede – 84 år.

Faderen til den fremtidige strålende videnskabsmand var en lille landmand, men ret vellykket og velhavende. Efter Newton Sr.s død modtog hans familie flere hundrede hektar marker og skov med frugtbar jord og en imponerende sum af 500 pund sterling.

Isaacs mor, Anna Ayscough, giftede sig snart igen og fødte sin nye mand tre børn. Anna var mere opmærksom på sit yngre afkom, og Isaacs bedstemor, og derefter hans onkel William Ayscough, var oprindeligt involveret i at opdrage hendes førstefødte.

Som barn var Newton interesseret i maleri og poesi, uselvisk opfinde et vandur, en vindmølle og lave papirdrager. Samtidig var han stadig meget syg, og også ekstremt usocial: Isaac foretrak sine egne hobbyer frem for sjove lege med sine jævnaldrende.

Fysiker i sin ungdom

Da barnet blev sendt i skole, fik hans fysiske svaghed og dårlige kommunikationsevner engang drengen til at blive slået, indtil han besvimede. Newton kunne ikke udholde denne ydmygelse. Men selvfølgelig kunne han ikke opnå en atletisk fysisk form fra den ene dag til den anden, så drengen besluttede at glæde sit selvværd på en anden måde.

Hvis han før denne hændelse studerede temmelig dårligt og tydeligvis ikke var lærernes favorit, begyndte han derefter for alvor at skille sig ud med hensyn til akademisk præstation blandt sine klassekammerater. Efterhånden blev han en bedre elev og begyndte også at interessere sig for teknologi, matematik og fantastiske, uforklarlige naturfænomener endnu mere alvorligt end før.

Da Isaac blev 16, tog hans mor ham tilbage til godset og forsøgte at overlade nogle af ansvaret for at drive husholdningen til den ældste søn (Anna Ayscoughs anden mand var også død på det tidspunkt). Men fyren gjorde ikke andet end at konstruere geniale mekanismer, "sluge" adskillige bøger og skrive poesi.

Den unge mands skolelærer, Mr. Stokes, samt hans onkel William Ayscough og bekendte Humphrey Babington (deltidsmedlem af Trinity College Cambridge) fra Grantham, hvor den kommende verdensberømte videnskabsmand gik i skole, overtalte Anna Ayscough til at give hende begavelse søn til at fortsætte sine studier. Som et resultat af kollektiv overtalelse afsluttede Isaac sine studier på skolen i 1661, hvorefter han bestod optagelsesprøverne til Cambridge University.

Begyndelsen af ​​en videnskabelig karriere

Som studerende havde Newton status af "sizar". Det betød, at han ikke betalte for sin uddannelse, men skulle udføre forskellige opgaver på universitetet, eller yde service til rigere studerende. Isaac modstod modigt denne prøve, selvom han stadig meget ikke kunne lide at føle sig undertrykt, var usocial og ikke vidste, hvordan han skulle få venner.

På det tidspunkt blev der undervist i filosofi og naturvidenskab i det verdensberømte Cambridge, selvom verden på det tidspunkt allerede var blevet vist Galileos opdagelser, Gassendis atomteori, Copernicus, Keplers og andre fremragende videnskabsmænds dristige værker. Isaac Newton absorberede grådigt al den mulige information om matematik, astronomi, optik, fonetik og endda musikteori, som han kunne finde. Samtidig glemte han ofte mad og søvn.

Isaac Newton studerer lysets brydning

Forskeren begyndte sin uafhængige videnskabelige aktivitet i 1664 og kompilerede en liste over 45 problemer i menneskelivet og naturen, som endnu ikke var blevet løst. Samtidig bragte skæbnen eleven sammen med den begavede matematiker Isaac Barrow, der begyndte at arbejde i højskolens matematikafdeling. Efterfølgende blev Barrow hans lærer, såvel som en af ​​hans få venner.

Efter at være blevet endnu mere interesseret i matematik takket være en begavet lærer udførte Newton den binomiale udvidelse for en vilkårlig rationel eksponent, hvilket blev hans første strålende opdagelse på det matematiske område. Samme år modtog Isaac sin bachelorgrad.

I 1665-1667, da pesten, den store brand i London og den ekstremt kostbare krig med Holland fejede gennem England, slog Newton sig kortvarigt ned i Woesthorpe. I disse år rettede han sin hovedaktivitet mod opdagelsen af ​​optiske hemmeligheder. I et forsøg på at finde ud af, hvordan man kan befri linseteleskoper af kromatisk aberration, kom videnskabsmanden til studiet af spredning. Essensen af ​​de eksperimenter, som Isaac udførte, var i et forsøg på at forstå lysets fysiske natur, og mange af dem udføres stadig i uddannelsesinstitutioner.

Som et resultat kom Newton til en korpuskulær model af lys, der besluttede, at det kan betragtes som en strøm af partikler, der flyver ud fra en bestemt lyskilde og udfører lineær bevægelse til den nærmeste forhindring. Selvom en sådan model ikke kan gøre krav på ultimativ objektivitet, blev den alligevel et af grundlaget for den klassiske fysik, uden hvilken mere moderne ideer om fysiske fænomener ikke ville være opstået.

Blandt dem, der kan lide at indsamle interessante fakta, har der længe været en misforståelse om, at Newton opdagede denne nøglelov for klassisk mekanik, efter at et æble faldt på hans hoved. Faktisk gik Isaac systematisk hen imod sin opdagelse, hvilket tydeligt fremgår af hans talrige notater. Legenden om æblet blev populært af den daværende autoritative filosof Voltaire.

Videnskabelig berømmelse

I slutningen af ​​1660'erne vendte Isaac Newton tilbage til Cambridge, hvor han fik masterstatus, sit eget værelse at bo og endda en gruppe unge studerende, som videnskabsmanden blev lærer for. Undervisningen var dog tydeligvis ikke den begavede forsker, og fremmødet til hans forelæsninger var mærkbart ringe. Samtidig opfandt videnskabsmanden et reflekterende teleskop, som gjorde ham berømt og tillod Newton at slutte sig til Royal Society of London. Mange fantastiske astronomiske opdagelser er blevet gjort gennem denne enhed.

I 1687 udgav Newton sit måske vigtigste værk, et værk med titlen "Mathematical Principles of Natural Philosophy." Forskeren havde udgivet sine værker før, men dette var af største betydning: det blev grundlaget for rationel mekanik og alle matematiske naturvidenskaber. Den indeholdt den velkendte lov om universel gravitation, mekanikkens tre hidtil kendte love, uden hvilke klassisk fysik er utænkelig, centrale fysiske begreber blev introduceret, og der blev ikke sat spørgsmålstegn ved Copernicus' heliocentriske system.

Med hensyn til det matematiske og fysiske niveau var "Mathematical Principles of Natural Philosophy" en størrelsesorden højere end forskningen fra alle videnskabsmænd, der arbejdede på dette problem før Isaac Newton. Der var ingen ubevist metafysik med lange ræsonnementer, ubegrundede love og uklare formuleringer, som var så almindelig i Aristoteles og Descartes' værker.

I 1699, mens Newton arbejdede i administrative stillinger, begyndte hans verdenssystem at blive undervist på University of Cambridge.

Personlige liv

Kvinder, hverken dengang eller gennem årene, viste megen sympati for Newton, og gennem hele sit liv giftede han sig aldrig.

Den store videnskabsmands død fandt sted i 1727, og næsten hele London samledes til hans begravelse.

Newtons love

• Mekanikkens første lov: ethvert legeme er i hvile eller forbliver i en tilstand af ensartet translationel bevægelse, indtil denne tilstand er korrigeret ved påføring af eksterne kræfter.
• Mekanikkens anden lov: ændringen i momentum er proportional med den påførte kraft og sker i retning af dens indflydelse.
• Mekanikkens tredje lov: materielle punkter interagerer med hinanden langs en lige linje, der forbinder dem, med kræfter af samme størrelse og modsatte retning.
• Tyngdelov: Tyngdekraftens tiltrækningskraft mellem to materielle punkter er proportional med produktet af deres masser ganget med gravitationskonstanten og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem disse punkter.

Newton (symbol: N, N) SI kraftenhed. 1 newton er lig med den kraft, der giver en acceleration på 1 m/s² til et legeme, der vejer 1 kg i kraftens retning. Således er 1 N = 1 kg m/s². Enheden er opkaldt efter den engelske fysiker Isaac... ... Wikipedia

Siemens (symbol: Cm, S) måleenhed for elektrisk ledningsevne i SI-systemet, den reciproke af ohm. Før Anden Verdenskrig (i USSR indtil 1960'erne) var siemens navnet på den enhed for elektrisk modstand, der svarer til modstanden ... Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Tesla. Tesla (russisk betegnelse: T; international betegnelse: T) en måleenhed for magnetfeltinduktion i det internationale system af enheder (SI), numerisk lig med induktionen af ​​sådanne ... ... Wikipedia

Sievert (symbol: Sv, Sv) en måleenhed for effektive og ækvivalente doser af ioniserende stråling i International System of Units (SI), brugt siden 1979. 1 sievert er mængden af ​​energi absorberet af et kilogram... .. . Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Becquerel. Becquerel (symbol: Bq, Bq) er en måleenhed for aktiviteten af ​​en radioaktiv kilde i International System of Units (SI). En becquerel er defineret som kildens aktivitet, i ... ... Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Siemens. Siemens (russisk betegnelse: Sm; international betegnelse: S) en måleenhed for elektrisk ledningsevne i det internationale system af enheder (SI), den reciproke af ohm. Gennem andre... ...Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Pascal (betydninger). Pascal (symbol: Pa, international: Pa) en trykenhed (mekanisk spænding) i det internationale enhedssystem (SI). Pascal er lig med tryk... ... Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Gray. Grå (symbol: Gr, Gy) er en måleenhed for den absorberede dosis af ioniserende stråling i International System of Units (SI). Den absorberede dosis er lig med én grå, hvis resultatet er... ... Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Weber. Weber (symbol: Wb, Wb) måleenhed for magnetisk flux i SI-systemet. Per definition inducerer en ændring i magnetisk flux gennem en lukket sløjfe med en hastighed på en weber pr. sekund... ... Wikipedia

Dette udtryk har andre betydninger, se Henry. Henry (russisk betegnelse: Gn; international: H) måleenhed for induktans i det internationale system af enheder (SI). Et kredsløb har en induktans på én Henry, hvis strømmen ændrer sig med en hastighed... ... Wikipedia