Основание, ядро и принципы классической физики

Классическая механика Ньютона.

Механика, основанная на законах Ньютона называется классической механикой. Эти законы описывают движение больших тел, если их скорость мала по сравнению со скоростью света.

До классической физики.

Учение Аристотеля (4 в. до н.э) в области механики в частности содержало многочисленные ошибки.

Аристотелевское представление об устройстве мира.

  1. Земля находится в центре Вселенной, и вокруг неё вращается Солнце вместе с другими планетами.
  1. Существуют «естественные места» и движения.
  1. Сила как причина движения и отсутствие инерции.
  1. Основные качества элементов: тепло, холод, влажность и сухость.
  1. Суждения о конечности и единственности мира.

Обратите внимание. Аристотель не пользовался эмпирическим методом познания и законы природы в то время были неизвестны.

Попытки исправить Аристотеля приводили к конфликту с церковью, так как его учение считалось божественным как самое прогрессивное на тот момент.

К 17 веку были открыты многие законы природы, что и подтолкнуло известного физика Исаака Ньютона (1642-1727) к выпуску книги «Математические начала натуральной философии в 1683 году.

Важно знать. Сложно переоценить заслугу Ньютона, ведь он обобщил все существующие физические законы и добавил свои, тем самым положив начало появлению классической физики.

Основанием для появления классической физики послужило проведение экспериментов: опытов и наблюдений.

Она возникла благодаря Галилео Галилею. Знаменитый эксперимент Галилея на Пизанской башне показал, что тела падают с одинаковым ускорением (ускорением свободного падения), независящим от массы тела. Галилей доказал, что покой является частным случаем движения, а не самостоятельным состоянием тела. Это положило основу классической физики.

Запомните. На сегодняшний день экспериментальная физика не только подтверждает теоретическую, но ещё и позволяет создавать новые гипотезы о малоизученных вялениях.

Наблюдения до Ньютона можно разделить на наблюдения окружающего мира и на астрономические.

Иоганн Кеплер, используя измерения Тихо Браге установил, что планеты (вопреки мнению Аристотеля) движутся не по окружностям, а по эллипсам.

Галилей открыл с помощью изобретения подворной трубы открыл четыре спутника Юпитера.

Законы Ньютона

Первый закон Ньютона синоним принципа относительности Галилея.

Принцип относительности:

Запомните. Если действие на тело  сил скомпенсировано, то тело движется по инерции с постоянной скоростью.

Границы применимости этого закона — инерциальные системы отсчёта.

Второй закон Ньютона

Обратите внимание. Ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально приложенной к телу силе и обратно пропорционально массе этого тела.

a=F/m

Границы применимости этого закона отсутствуют.

Третий закон Ньютона

Сила действия равна силе противодействия

F1=-F2

При этом, как установил Ньютон, природа сил должна быть одинаковой.

Закон Всемирного тяготения

Этот закон часто причисляют к первым трём, однако три закона Ньютона применимы ко всей механике, а четвёртый только к одной силе.

Этот закон вычислить частную силу, силу тяготения.

Важно знать. Все тела притягиваются друг к другу силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между телами.

F=G*(Mm/R²)

Где M — масса одного тела, m — масса другого тела

R — коэффициент гравитационной постоянной

Впервые этот коэффициент в 1798 году смог измерить Генри Кавендиш.

У закона нет границ применимости, однако в отдельных случаях как и у второго закона Ньютона может потребоваться выражение переменных через другие уравнения.

Принципы классической механики:

  1. Принцип независимости действия сил

Если на тело действуют несколько сил, то каждая из них сообщает телу такое же ускорение, какое она сообщала бы, если бы действовала одна.

Равнодействующая сила является векторной суммой всех сил, действующих на данное тело.

  1. Принцип относительности

Все механические явления протекают одинаково в инерциальных системах отсчёта при одинаковых начальных условиях.

Обратите внимание. Принцип относительности был обобщён Альбертом Эйнштейном на все явления природы.

Вывод. Физика как и любая другая наука развивалась с течением времени, качественный скачок в развитии наступил с появлением Ньютоновской физики и открытием различных законов.

Остались вопросы?
Наши репетиторы помогут
  • Подготовиться к поступлению в любой ВУЗ страны

  • Подготовится к ЕГЭ, ГИА и другим экзаменам

  • Повысить успеваемость по предметам

Остались вопросы?
вверх