Good nápady

good nápady.

Pokec

Pište co chcete, ale vulgární text bude smazán.

Fyzika

Newtonova mechanika

Newton byl významná autorita 17. století. Mezi jeho nejslavnější díla patří bezesporu Principia z roku 1687, kde popsal základní fyzikální pojmy. Principia obsahují tři Newtonovy pohybové zákony(první dva jsou od Galileiho), gravitační zákon a další. Newton také vytvořil diferenciální a integrální počet, který používal v mechanice. Nás však nebude zajímat osoba Issaca Newtona, nýbrž pouze Newtonova dynamika a jeho gravitační formule, které si v článku popíšeme.

První a druhý Newtonův pohybový zákon, nevymyslel přímo sám Newton, ale Galilei. Newton k nim pak přidal třetí, avšak už vlastní, zákon akce a reakce. Podle Keplerových měření pak odvodil gravitační zákon. To pak sepsal ve slavném díle Philosophiae naturalis principia mathematica – Matematické základy přírodní filozofie. Vycházel tak z prací největších myslitelů své doby.

Zákon setrvačnosti. Každý se sním setkal už na základní či střední škole. Víme, že: „Těleso setrvává v rovnoměrném přímočarém pohybu(nebo je v klidu), pokud ho něco(vnější síla) nepřinutí tento pohyb změnit.“ Zákon jasně říká že pokud plujeme v lodi stejnou rychlostí(rovnou za nosem, nebudeme zatáčet), nejsme schopni rozlišit, zadli se pohybujeme nebo stojíme. Všechny fyzikální jevy na lodi budou normální, mouchy budou lítat stejnou rychlostí jako na pevnině, atd. Z pohledu jiné vztažné soustavy proti naší vztažné soustavě(lodi), by ale nastala jiná situace. Rychlost mouchy letu by například byla jiná. Těmito problémy se zabývá relativita.

Zákon síly. Pokud na nějaké těleso působí nějaká síla, začne se zrychleně pohybovat. Jeho pohybový stav se změní. Těleso se začne pohybovat se zrychlením a, a za dobu t urazí s=a.t2/2. Pokud budeme zvyšovat hmotnost tělesa, třeba přidáním nějakého závaží a budeme na něj působit stejnou silou, jeho zrychlení se bude zmenšovat. Těleso bude zrychlovat za předpokladu zvýšení působící síly, to bude mít za následek, že těleso urazí delší vzdálenost, než v předchozí situaci. Matematicky řečeno F=m.a a ještě lepé formulováno, že: „velikost zrychlení tělesa je přímo úměrná působící síle na těleso a nepřímo úměrná hmotnosti tělesa.“

Zákon akce a reakce. Určitě ste někdy hráli populární kulečník. Nejen, že ste museli dobře mířit, ale také odhadnout výsledný pohyb po srážce koulí. Vzájemné působení sil dvou těles definuje třetí Newtonův zákon. Pokud na sebe dvě tělesa opačně působí stejnými silami platí F1=-F2, pak výsledná síla F=0. Lehce se dostáváme k třetímu formuli: „Dvě tělesa, která na sebe působí stejnými silami opačného směru mají výslednici sil nulovou.“ Zbývá dokončit situaci, ke které sme se dostali při kulečníku. Podle vektorové algebry platí, že při srážce bílé koule s jinou koulí(třeba rudou) se výsledná síla bílé koule bude rovnat rozdílu bíle koule a rudé koule.

Trošku osamoceně se teď může jevit Newtonův gravitační zákon, ale není tomu tak. Jelikož jeho účinky pociťujeme neustále a kdekoli, je to náš denní chleba. Bohužel se ještě experimentálně nepodařilo objevit kvanta zprostředkující gravitační pole. Menší makroskopickou výhrou pro nás je tedy gravitační zákon. Každá dvě tělesa se navzájem přitahují stejně velkými silami opačného směru. Velikost gravitační síly Fg pro dvě kulovitá tělesa je přímo úměrná součinu jejich hmotností a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti. Tudíž gravitační síla s druhou mocninou vzdálenosti těles má tendenci klesat. Matematická rovnice nám s tímto souvětím trochu pomůže:

Gravitační zákon
kde κ je gravitační konstanta s hodnotou 6,67.10-11 N.m2.kg-2 a m1, m2 hmotnosti dvou kulovitých těles a r2 druhá mocnina jejich vzdálenosti

Žádné komentáře
 
TOPlist