Chủ YếU khác

Cơ học vật lý

Mục lục:

Cơ học vật lý
Cơ học vật lý
Anonim

Chuyển động của một hạt trong một chiều

Chuyển động đồng đều

Theo định luật đầu tiên của Newton (còn được gọi là nguyên lý quán tính), một cơ thể không có lực ròng tác dụng lên nó sẽ nằm yên hoặc tiếp tục di chuyển với tốc độ đồng đều theo đường thẳng, theo điều kiện chuyển động ban đầu. Trong thực tế, trong cơ học Newton cổ điển, không có sự phân biệt quan trọng giữa phần còn lại và chuyển động đều trong một đường thẳng; chúng có thể được coi là cùng một trạng thái chuyển động được nhìn thấy bởi các nhà quan sát khác nhau, một người chuyển động với cùng vận tốc với hạt, người kia chuyển động với vận tốc không đổi đối với hạt.

Mặc dù nguyên lý quán tính là điểm khởi đầu và là giả định cơ bản của cơ học cổ điển, nhưng nó không rõ ràng bằng trực giác đối với mắt không được huấn luyện. Trong cơ học Aristoteles, và theo kinh nghiệm thông thường, các vật thể không bị đẩy có xu hướng đến để nghỉ ngơi. Định luật quán tính được Galileo suy luận từ các thí nghiệm của ông với những quả bóng lăn xuống các mặt phẳng nghiêng, được mô tả ở trên.

Đối với Galileo, nguyên lý quán tính là nền tảng cho nhiệm vụ khoa học trung tâm của ông: ông phải giải thích làm thế nào có thể nếu Trái đất thực sự quay trên trục của nó và quay quanh Mặt trời, chúng ta không cảm nhận được chuyển động đó. Nguyên lý quán tính giúp đưa ra câu trả lời: Vì chúng ta đang chuyển động cùng với Trái đất và xu hướng tự nhiên của chúng ta là giữ lại chuyển động đó, Trái đất dường như khiến chúng ta đứng yên. Do đó, nguyên tắc quán tính, không phải là một tuyên bố rõ ràng, đã từng là một vấn đề trung tâm của sự tranh chấp khoa học. Vào thời điểm Newton đã sắp xếp tất cả các chi tiết, có thể giải thích chính xác cho những sai lệch nhỏ so với hình ảnh này do thực tế là chuyển động của bề mặt Trái đất không phải là chuyển động đều theo một đường thẳng (các hiệu ứng của chuyển động quay được thảo luận phía dưới). Trong công thức của Newton, quan sát chung cho thấy các cơ thể không bị đẩy có xu hướng nghỉ ngơi được quy cho thực tế là chúng có các lực không cân bằng tác động lên chúng, như ma sát và sức cản không khí.

Như đã được nêu, một cơ thể đang chuyển động có thể được cho là có động lượng bằng với tích của khối lượng và vận tốc của nó. Nó cũng có một loại năng lượng hoàn toàn do chuyển động của nó, được gọi là động năng. Động năng của vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v được cho bởi