Klassik mexanika (Nyuton mexanikasi)

Klassik mexanika (Nyuton mexanikasi)

Fizikaning fan sifatida tug'ilishi Galiley va I. Nyuton kashfiyotlari bilan bog'liq. Ayniqsa, mexanika qonunlarini matematika tilida yozgan I. Nyutonning hissasi katta. I. Nyuton o'zining "Tabiiy falsafaning matematik asoslari" (1687) asarida tez -tez klassik mexanika deb ataladigan nazariyasini ochib berdi.
Klassik mexanikaning asosini makon va vaqtga oid uchta qonun va ikkita qoida tashkil qiladi.
I. Nyuton qonunlarini ko'rib chiqishdan oldin, keling, mos yozuvlar tizimi va inertial hisoblash tizimi nima ekanligini eslaylik, chunki I. Nyuton qonunlari hamma tayanch tizimlarida emas, faqat inersial kadrlarda bajariladi.
Malumot tizimi - bu koordinatali tizim, masalan, to'rtburchaklar shaklidagi dekart koordinatalari, geometrik mustahkam muhitning har bir nuqtasida joylashgan soat bilan to'ldiriladi. Geometrik mustahkam muhit - bu cheksiz nuqtalar to'plami bo'lib, ular orasidagi masofalar aniqlanadi. I. Nyuton mexanikasida, soatning joylashuvidan qat'i nazar, vaqt oqadi deb taxmin qilinadi, ya'ni. soatlar sinxronlashtiriladi va shuning uchun vaqt barcha mos yozuvlar tizimlarida bir xil bo'ladi.
Klassik mexanikada fazo evklid, vaqt esa evklid chizig'i bilan ifodalanadi. Boshqacha aytganda, I. Nyuton fazoni mutlaq deb hisoblagan, ya'ni. hamma joyda bir xil. Bu shuni anglatadiki, uzunliklarni o'lchash uchun aniq gradusli deformatsiyalanmaydigan tayoqlardan foydalanish mumkin. Ma'lumot tizimlari orasida bir qator maxsus dinamik xususiyatlarni hisobga olgan holda boshqalardan farq qiladigan bunday tizimlarni ajratish mumkin.
Tana bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladigan mos yozuvlar inertial yoki Galiley deb ataladi.
Inertial mos yozuvlar tizimlarining mavjudligi faktini eksperimental tarzda tasdiqlash mumkin emas, chunki moddaning bir qismini ajratish, uni dunyoning qolgan qismidan ajratish mumkin emas, shuning uchun moddaning bu qismining harakatiga ta'sir etmaydi. boshqa moddiy ob'ektlar tomonidan. Har bir aniq holatda, mos yozuvlar tizimini inersial sifatida qabul qilish mumkinmi yoki yo'qligini aniqlash uchun, tananing tezligi saqlanib qolganligi tekshiriladi. Bu taxminiylik darajasi muammoning idealizatsiya darajasini aniqlaydi.
Masalan, astronomiyada, osmon jismlarining harakatini o'rganayotganda, inertial ma'lumotni ko'pincha karteziy ordinatlar tizimi deb qabul qilinadi, uning kelib chiqishi ba'zi "turg'un" yulduzlar massasi markazida va koordinatada bo'ladi. o'qlar boshqa "sobit" yulduzlarga yo'naltiriladi. Aslida yulduzlar boshqa samoviy jismlarga nisbatan yuqori tezlikda harakat qilishadi, shuning uchun "sobit" yulduz tushunchasi shartli. Ammo yulduzlar orasidagi masofa katta bo'lgani uchun biz bergan pozitsiya amaliy maqsadlar uchun etarli.
Masalan, Quyosh sistemasi uchun eng yaxshi inertial mos yozuvlar tizimi bo'ladi, uning kelib chiqishi amalda quyosh markazida joylashgan Quyosh tizimining massa markaziga to'g'ri keladi, chunki sayyoramiz massasining 99% dan ko'prog'i. tizim quyoshda to'plangan. Malumot tizimining koordinata o'qlari statsionar deb hisoblanadigan uzoq yulduzlarga yo'naltirilgan. Bunday tizim deyiladi geliotsentrik.
I. Nyuton inertial mos yozuvlar tizimlarining mavjudligi haqidagi bayonotni inertiya qonuni shaklida tuzdi, bu Nyutonning birinchi qonuni deb ataladi. Bu qonunda shunday deyilgan: boshqa jismlarning zarbasi uni bu holatni o'zgartirishga majbur qilmaguncha, har bir jism tinch holatda yoki tekis chiziqli harakatda bo'ladi.
Nyutonning birinchi qonuni aniq emas. G. Galileydan oldin, bu ta'sir tezlikni (tezlanishni) emas, balki tezlikni o'zi keltirib chiqaradi deb ishonilgan. Bu fikr kundalik hayotda ma'lum bo'lgan dalillarga asoslangan edi, gorizontal tekis yo'lda ketayotgan aravani harakatini sekinlashtirmasligi uchun uni doimiy ravishda itarish zarurati. Ma'lumki, aravani itarish orqali biz unga ishqalanish ta'sirini muvozanatlashtiramiz. Lekin buni bilmay turib, harakatni o'zgarishsiz ushlab turish uchun zarba zarur degan xulosaga kelish oson.
Nyutonning ikkinchi qonunida shunday deyilgan: zarracha momentum tezligi zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchga teng.