Мы объясним, что такое динамика и каковы ее фундаментальные законы. История открытия и связанные с ней принципы
Исаак Ньютон установил фундаментальные законы динамики
Что такое динамика?
Динамика – это раздел физики, изучающий взаимосвязь между силами , действующими на тело, и эффектами, которые будут оказывать на движение этого тела
Древнегреческие мыслители считали, что скорость и постоянство движения тела по прямой линии (явление, описанное много лет спустя как равномерное прямолинейное движение или MRU) пропорционально связаны с постоянной силой. Считалось, что падение тела относится к этой категории, поэтому предполагалось, что тело, которое весит больше всех, упадет быстрее всех.
Позже Галилео Галилей понял, что падение тел не может быть равномерным движением, и что с одной и той же высоты двум телам разного веса требуется одинаковое время для падения. Именно этот контекст позволил Исааку Ньютону несколько лет спустя установить три фундаментальных закона динамики , которые объясняли основные закономерности поведения тел
Законы Ньютона
Когда тело находится в состоянии покоя, приложенные к нему силы имеют нулевую результирующую.
- Принцип инерции. Он гласит, что когда тело находится в состоянии покоя или описывает движение с характеристиками MRU, приложенные к нему силы имеют нулевую результирующую. В этом случае следует быть очень осторожным, так как на него влияет, например, сила трения. Когда силы действительно уравновешиваются, может произойти MRU.
- Сила равна массе , умноженной на ускорение. Это фундаментальная формула динамики, которая выводится из предположения о теле, покоящемся на горизонтальной поверхности, к которому приложена сила, параллельная этой поверхности; трение исключено: мы увидим, что тело приходит в движение с постоянным ускорением. Если к нему приложить другую силу большей интенсивности, то ускорение будет изменяться пропорционально.
Получив эту формулу, можно установить международную единицу силы – Ньютон (Н), который определяется как сила, приводящая в движение массу в один килограмм с ускорением в один метр в секунду в квадрате. - Закон действия и реакции. Всякий раз, когда одно тело оказывает силу на другое, последнее оказывает противоположную силу равной силы и направления , но противоположного направления на первое. Первый пример – это тело, весящее на поверхности, которое будет получать от этой поверхности действие силы, противодействующей силе притяжения, которую оказывает на него Земля.
Эти законы являются фундаментальными законами динамики, которые применимы в основном к равномерному прямолинейному движению. Однако существует также динамика кругового движения, которая возникает, когда сила, приложенная к телу, может постоянно сохраняться по модулю, перпендикулярному направлению движения. Это происходит, например, в случае постоянной притягивающей силы Солнца на планете , которая не позволяет ей совершать прямолинейное движение вместо орбиты
Однако существует также анализ поведения тел , когда в дополнение к вышеупомянутым силам участвуют различные частицы. Часть физики, которая использует статистические методы для изучения общего поведения систем, – это термодинамика
Она имеет ряд принципов, среди которых можно упомянуть тепловое равновесие , т.е. равенство между получаемым и отдаваемым телом теплом, достигаемое путем обмена теплом. Также говорится, что энергия не производится и не уничтожается , а преобразуется, что делает производство работы невозможным без потребления энергии , и из этого следует, что тепло не может быть полностью преобразовано в работу, всегда есть потери
Существует также разговорное использование этого термина, который применяется для символического обозначения вещей, находящихся в движении. Можно говорить о динамике политических процессов, общественных событий или чего-либо еще, чтобы обозначить, ‘как это развивалось’ в течение времени. Также оно используется в качестве прилагательного , чтобы говорить о людях, которые очень беспокойны и проводят много времени в движении
Добавить комментарий