Ньютондун кыймыл мыйзамдары

1687-жылдагы үч мыйзам бүгүн да түшкөн алмадан ракетанын учурулушуна чейин бардыгын башкарат. Аларды үйрөнүңүз, күчтөрдү чийиңиз жана андан кийин эмне болорун эсептеңиз.

Болжол менен 5 мүнөт окуу
  • Ньютондун кыймылдын үч мыйзамын айтып бериңиз
  • Күч, масса жана ылдамданууну эсептөө үчүн F = ma формуласын колдонуңуз
  • Күнүмдүк кырдаалдарды үчүнчү мыйзам менен түшүндүрүңүз
  • Массаны салмактан айырмалаңыз

Ааламдын эрежелери

1687-жылы Исаак Ньютон нерселердин кыймылын сүрөттөгөн үч мыйзамды жарыялаган. Алар анчейин эле түшүнүктүү эмес — адамзатка аларды туура түшүнүү үчүн миңдеген жылдар керек болгон — бирок аларды түшүнгөндөн кийин тормоздогон унаадан спутниктин орбитасына чейин бардыгын алдын ала айта аласыз.

Аныктама: күч

Күч — бул түртүү же тартуу. Ал ньютондор (Н) менен өлчөнүп, ар дайым чоңдукка да, багытка да ээ. Күчтөр кыймылды өзгөртөт: нерселерди ылдамдатат, жайлатат же алардын багытын өзгөртөт.

Үч мыйзамдын баарында кездешкен негизги идея — жыйынтык күч: нерсеге таасир эткен бардык күчтөрдү (жебе катары) кошкондо алынган күч. Эгер жыйынтык күч нөл болсо, күчтөр тең салмакталган. Болбосо — тең салмакталбаган, кыймыл өзгөрөт.

Ньютондун биринчи мыйзамы: эмне кылып жатсаң, ошону уланта бер

Ньютондун 1-мыйзамы

Нерсеге жыйынтык күч таасир этмейинче, ал өз ылдамдыгын сактайт.

Музда тайгаланып бараткан хоккей шайбасы тайгалоону улантат — кыймылын улантуу үчүн ага күч керек эмес, аны өзгөртүү үчүн гана керек. Бул касиет инерция деп аталат: нерселердин кыймылынын өзгөрүшүнө каршылык көрсөтүү тенденциясы. Масса канчалык чоң болсо, инерция ошончолук чоң.

Автобус тормоздогондо жүргүнчү эмне үчүн алдыга ыргыйт? Автобус жайлайт, бирок жүргүнчүнүн денеси ылдамдыгын сактайт (биринчи мыйзам), коопсуздук куру аны да жайлатуучу күч бермейинче.

Ньютондун экинчи мыйзамы: F = ma

Ньютондун 2-мыйзамы

F = m × a

Нерсеге таасир эткен жыйынтык күч анын массасы менен ылдамдануусунун көбөйтүндүсүнө барабар. Күч чоңураак → ылдамдануу чоңураак. Масса чоңураак → ошол эле күч үчүн ылдамдануу кичирээк.

Иштелген мисал

2 кг араба 3 м/с² ылдамдануу менен ылдамданууда. Жыйынтык күч канча?

Математика
F = m × a
F = 2 kg × 3 m/s²
F = 6 N

Жана тескерисинче: 1200 кг унаага 3000 Н жыйынтык күч таасир этет. Анын ылдамдануусу a = F/m = 3000/1200 = 2.5 м/с².

Масса менен салмак — чаташтырбаңыз

Масса (кг) — нерседеги заттын саны, ал бардык жерде бирдей. Салмак (Н) — ошол массага таасир эткен тартылуу күчү: салмак = масса × тартылуу талаасынын күчү. Жерде g ≈ 10 Н/кг болгондуктан, 2 кг баштык болжол менен 20 Н тартат. Айда ал жеңилирээк болмок, бирок массасы өзгөрмөк эмес.

нерсекаршылыксалмаксүрүлүүтүртүү
Эркин дене диаграммасы: эсептөөдөн мурда нерсеге таасир эткен ар бир күчтү жебе катары чийиңиз.

Ньютондун үчүнчү мыйзамы: ар бир аракеттин каршы аракети бар

Ньютондун 3-мыйзамы

Ар бир аракетке барабар жана карама-каршы каршы аракет туура келет.

Дубалды түртүңүз — дубал сизди артка түртөт, ошондуктан колуңуз ооруйт, дубал эмес. Эки күч башка-башка нерселерге таасир этет, ошондуктан алар бири-бирин жокко чыгарбайт.

Ракеталар кантип иштейт

Ракета чыккан газдарды артка түртөт (аракет). Газдар ракетаны барабар жана карама-каршы күч менен алдыга түртөт (каршы аракет). Көңүл буруңуз: түртүнө турган аба керек эмес — ракеталар космос боштугунда эң сонун иштейт.

Сүзүү, басуу, куштардын учушу — баары үчүнчү мыйзамдын окуялары. Сууну артка түртөсүз; суу сизди алдыга түртөт.

Практика

Ньютондун үч мыйзамын өз сөзүңүз менен айтып бериңиз.
Мындай деп ойлонуңуз: улантуу / F = ma / аракет–каршы аракет.
  1. Нерселер жыйынтык күч таасир этмейинче ылдамдыгын сактайт. 2) F = ma — жыйынтык күч масса × ылдамданууга барабар. 3) Ар бир аракетке барабар жана карама-каршы каршы аракет туура келет.
5 кг нерсе 4 м/с² ылдамдануу менен ылдамданууда. Жыйынтык күчтү табыңыз.
F = ma.

F = 5 × 4 = 20 Н.

Ракета эмне үчүн бош космосто ылдамдана аларын түшүндүрүңүз.
Ал эмнени түртөт?

Ракета газды артка чыгарат (аракет); үчүнчү мыйзам боюнча газ ракетаны алдыга түртөт (каршы аракет). Айланадагы аба талап кылынбайт.

Унаа (1200 кг) 6000 Н жыйынтык күч менен тормоздойт. Анын жайлоосун табыңыз.
F = maны a = F/m кылып өзгөртүңүз.

a = 6000/1200 = 5 м/с² (жайлоо).

Тез текшерүү

Ньютондун мыйзамдары — тез текшерүү

Шайба сүрүлүүсүз музда туруктуу ылдамдыкта тайгаланып жатат. Ага таасир эткен жыйынтык күч…

Туруктуу ылдамдык кыймыл өзгөрбөйт дегенди билдирет, демек (1-мыйзам) жыйынтык күч нөлгө барабар.

2 кг массага 10 Н жыйынтык күч таасир этет. Ылдамдануу…

a = F/m = 10/2 = 5 м/с².

Басып баратканыңызда сизди алдыга түрткөн күч…

Бутуңуз жерди артка түртөт (аракет); жер сизди алдыга түртөт (каршы аракет) — Ньютондун үчүнчү мыйзамы.

Астронавттын массасы Жерде 80 кг. Айда…

Масса заттын санын өлчөйт — ал өзгөрбөйт. Салмак өзгөрөт; масса — жок.
Негизги жыйынтыктар
  • 1-мыйзам: нерселер жыйынтык күч таасир этмейинче ылдамдыгын сактайт (инерция).
  • 2-мыйзам: F = ma — күч, масса жана ылдамданууну байланыштырып, формуланы ишенимдүү өзгөртүңүз.
  • 3-мыйзам: ар бир аракетке барабар жана карама-каршы каршы аракет туура келет, алар башка-башка нерселерге таасир этет.
  • Масса (кг) — бул зат; салмак (Н) — ага тартылуу күчүнүн таасири: салмак = m × g.
  • Эсептөөдөн мурда эркин дене диаграммаларын чийиңиз — адегенде жебелер, анан сандар.
8-класс бөлүмдөрүнө кайтууБайланыштуу ресурстар →