Классическая механика

Основы механики для чайников. Введение

Классическая механика

В рамках любого учебного курса изучение физики начинается с механики. Не с теоретической, не с прикладной и не вычислительной, а со старой доброй классической механики. Эту механику еще называют механикой Ньютона.

По легенде, ученый гулял по саду, увидел, как падает яблоко, и именно это явление подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения. Конечно, закон существовал всегда, а Ньютон лишь придал ему понятную для людей форму, но его заслуга – бесценна.

В данной статье мы не будем расписывать законы Ньютоновской механики максимально подробно, но изложим основы, базовые знания, определения и формулы, которые всегда могут сыграть Вам на руку.

Механика – раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействия между ними.

Само слово имеет греческое происхождение и переводится как «искусство построения машин» . Но до построения машин нам еще как до Луны, поэтому пойдем по стопам наших предков, и будем изучать движение камней, брошенных под углом к горизонту, и яблок, падающих на головы с высоты h.

Исаак Ньютон

Почему изучение физики начинается именно с механики? Потому что это совершенно естественно, не с  термодинамического же равновесия его начинать?!

Механика – одна из старейших наук, и исторически изучение физики  началось именно с основ механики. Помещенные в рамки времени и пространства, люди, по сути, никак не могли начать с чего-то другого, при всем желании. Движущиеся тела – первое, на что мы обращаем  свое внимание.

 Что такое движение?

Механическое движение – это изменение положения тел в пространстве относительно друг друга с течением времени.

Именно после этого определения мы совершенно естественно приходим к понятию системы отсчета. Изменение положения тел в пространстве относительно друг друга.  Ключевые слова здесь: относительно друг друга.

Ведь пассажир в машине движется относительно стоящего на обочине человека с определенной скоростью, и покоится относительно своего соседа на сиденье рядом, и движется с какой-то другой скоростью относительно пассажира в машине, которая их обгоняет.

Механическое движение

Именно поэтому, для того, чтобы нормально измерять параметры движущихся объектов и не запутаться, нам нужна система отсчета — жестко связанные между собой тело отсчета,  система координат и часов.

Например, земля движется вокруг солнца в гелиоцентрической системе отсчета. В быту практически все свои измерения мы проводим в геоцентрической системе отсчета, связанной с Землей.

Земля – тело отсчета, относительно которого движутся машины, самолеты, люди, животные.

Система отсчета, связанная с землей — геоцентрическая

Механика, как наука, имеет свою задачу. Задача механики – в любой момент времени знать положение тела в пространстве. Иными словами, механика строит математическое описание движения и находит связи между физическими величинами, его характеризующими.

Для того, чтобы двигаться далее, нам понадобится понятие “материальная точка”. Говорят, физика – точная наука, но физикам известно, сколько приближений и допущений приходится делать, чтобы согласовать эту самую точность. Никто никогда не видел материальной точки и не нюхал идеального газа, но они есть! С ними просто гораздо легче жить.

Материальная точка – тело, размерами и формой которого в контексте данной задачи можно пренебречь.

Разделы классической механики

Механика состоит из нескольких разделов

  • Кинематика
  • Динамика
  • Статика

Кинематика с физической точки зрения изучает, как именно тело движется. Другими словами, этот раздел занимается количественными характеристиками движения. Найти скорость, путь – типичные задачи кинематики

Динамика решает вопрос, почему оно движется именно так. То есть, рассматривает силы, действующие на тело.

Статика изучает равновесие тел под действием сил, то есть отвечает на вопрос: а почему оно вообще не падает?

Границы применимости классической механики

Классическая механика уже не претендует на статус науки, объясняющей все (в начале прошлого века все было совершенно иначе), и имеет четкие рамки применимости. Вообще, законы классической механики справедливы привычном нам по размеру мире (макромир).

Они перестают работать в случае мира частиц, когда на смену классической приходит квантовая механика. Также классическая механика неприменима к случаям, когда движение тел происходит со скоростью, близкой к скорости света. В таких случаях ярко выраженными становятся релятивистские эффекты.

Грубо говоря, в рамках квантовой и релятивистской механики – классическая механика, это частный случай, когда размеры тела велики, а скорость – мала. 

Движение на скорости, близкой к скорости света, нельзя описать законами классической механики

Вообще говоря, квантовые и релятивистские эффекты никогда никуда не деваются,  они имеют место быть и при обычном движении макроскопических тел со скоростью, много меньшей скорости света. Другое дело, что действие этих эффектов так мало, что не выходит за рамки самых точных измерений. Классическая механика, таким образом, никогда не потеряет своей фундаментальной важности.

Мы продолжим изучение физических основ механики в следующих статьях. Для лучшего понимания механики Вы всегда можете обратиться к нашим авторам, которые в индивидуальном порядке прольют свет на темное пятно самой сложной задачи.

Источник: https://Zaochnik-com.ru/blog/osnovy-mehaniki-dlya-chajnikov-vvedenie/

������������ �������� � ���� � ����� ::

Классическая механика

�������� 1

��������

������������ ����� ������������ �������� � ���������� ���������� �������������� XVII �. ������������ �������� ���� ������ ��������������� �����������-������� �������. � ������� ���� �������� (� XVII �. �� ������ XX �.) ��� ��������� ������������ ������������� ���������� ����������� ��������, � ����� ����� ������ �����������-������� ������� ���� � ���������������.

������������ �������� ������� ������� � ������ �� ��� ��� �������� ���� � �������� ��������������.

��� ��������� ��������� ���������� ������� � ��������� � ������ � ��������� ��������, ���������� ������ ��� ������ ����������� ���������� � ������� ����������� �������.

�� �� ���������� ������������� ������ ������ ������� ������������ � ��������� �������� ��������������. �� ������ ��� ���������� �������� � �������������.

� ������ ������������ �������� ����� ��������� �������. �������� �� �������� ������ � ��������� ������� �.

��������: ��������� ������������ ������� ���������� ���������� ��������������� ��������� ������������, �������, ������������ ����� � ���� (�������������� ������������ �����).

� ������������ ��������� ��� ����������� ��������� ������� �������� �������� ������������ ����� � ������������, ����������� ����������� ��������. ������������ ����� ���� ������������ ������ ������ ������������� ����������, ��������� �������� �������� � ����������.

������������ ������ ��������� � � ��������� ����� �������� ������ ������� �������� �������. � �� ������� � ������� ��������� ����������� �������� ������������ (������, �� ���������, �����, ���������� � ��.) � ������������� (���������, ����������� ��������� � ��.) ��� � ��������� �������, � �������� ��������, ���������� � ��., ������������ ����� ���, � ��.

�������� �������� ������ ���������������� ������������� ���������� ��������� ����� ������� ���������� �����������-������������ ������ ��������, ����������� ������ �������� ��������. � ����� ��������� ������ �. �������� � �.

������� (1898�1968) ������� �������� ������������ ������ �������� ����� �� ���������� ���������� �����, ��������������� ��������� � ��������������� ����������.

������ �� ������� � �������������� ����������� �������, ��� ������� �� ���� �� � ��� ���������� ������ ���������.

���� ����� ������� ������������ �������� �� ������ ���������� ����� ���������� ������� ������ ������ ������� ������� � ������ ��� � ��������� ������ ������� � ����������� ����� � ����������� ��� � ��������� ������� (��������� � 1671 �., ��������� ������������ � 1736 �.).

������ � ������� ������� ���������� ����� �. �������� �� �������� ������ ����������������� � ������������� ����������. � ���������� ������� ����������� ����� ��������� ����� �� �������, ������������� � ����������� ��������� � ��.

�. ������ � �������� ���������� ������������ ������

����� ������ (1643 — 1727) — ���������� ���������� �����, �������, �������� � ��������� — ������������� �������� ������ ������������ ��������, ������ ����� ���������� ���������, ����� ���������� ������ ����� �� ����������������� ������������, ���������� (������ � ���������) ���������������� � ������������ ����������.

�. ������ ������� 4 ������ 1643 �. � ���������� (������). � 12 ��� �������� ������ � ��������� ����� � �������� ������� �������. ����� ������ ��������� �� �������� � ���������� �������� ������.

���������� ����� ���� ������� ���������� �������� ��������������� �������� — ����� � ������ ���� ��������� ���� ������� ��������. �������� ������������� ��������� � �������� ����� ������� ������ ��� �����������, �������� ���������, ���������� ������� �������� ����� �����������, �� ����� �����������. ������ ������ ������� ����� � ��������� ��� ������.

�������, ����� � ����� ��� ������ ������, �� ������ ������� ��������� � ����� ���������� � ���������� ��������. ������ �������� ������ �������� � ��������� ����� ���� — �� ����� ������ ����� � ����� � ��������� ��� �� �� ���������.

����������� �������� � ���, ��� � ������� ������ ����� ������� ������� ������������ �������, ������ �������, ��������, ������� � ��������� ����.

� 1660 �. �� ��� ������ � �������-������� ��������� � �������� ����������� (��� ���������� ������ ��������, � ����������� ������� ������� ������������� ������ �������� — ����������, ��������� � ������).

�� �������� �� ��� ������ ���������� ������� ������ ������� � �������, ���������� � ��������� �������, �������������, ������������ ����� � ������� �����, � ����������� ���������.

����������� ������ ���� ������� ����������: �� ���� ��� (1660�1667) ������ ������ ��� ������� �������� (��������, �������).

������ ������� ������ ������� ��������� � ������. � 1666 �., ��������� ���� ����� ����������� ���������� ������, �� ��������� ��� ������� ������, �������� �� ���� ������ (� ������), �.�. ������ ������� ���������. ����� ����, ��������� ������������� ��������� � ���� � ������ �� ������������, ������ ������ � ������, ��� ����� � ��������� ���� �������� ������������ ���������.

����� ��������� ����� ����� ������� � ��������� ����������� ��� � ���� � �������. � �������������, � 1933 — 1934 ��. ���� ������� ����� ����������� ���������� ������ ��������� � ��������� � ���� � �������. ��� ������ ���������� ���� �� ������� ������� �������� ������� ������.

�������� �������� ���������� ������� �������� «������» («�������������� ������ ����������� ���������»), � ������� �� ������� ����������, ���������� ��� ����������������� — �. ��������, �. ��������, �. ��������, �. ���������, ��. �������, �. �����, �. �������, � ���� ����������� ������������.

�� ������� ������ ������ �������� ������� ������ � �������� ��������, ������� ����� � ������ ���� ������������ ������.

����� ���� ���� ����������� �������� ������� — ���������� �������, �������������� �����, ���������; ���������� ��������, �������������� ��������, � ��������� ����� ����.

���������� ������� ���������� �������, ������ ������� �� ������������� � ���, ��� ����� ������� �� ����� ������ ��������� �������; ��������� �� ������� ��� ������� ���������� ������� ������ ���� ��������� ��������.

������� �� ��������:  1  2  3

Источник: http://www.physicedu.ru/phy-427.html

Физические основы классической механики

Классическая механика

Механика — раздел физики, который изучает одну из простейших и наиболее общих форм движения в природе, называемую механическим движением.

Механическое движение заключается в изменении с течением времени положения тел или их частей друг относительно друга.

Так механическое движение совершают планеты, обращающиеся по замкнутым орбитам вокруг Солнца; различные тела, перемещающиеся по поверхности Земли; электроны, движущиеся под действием электромагнитного поля и т.д.

Механическое движение присутствует в других более сложных формах материи как составная, но не исчерпывающая часть.

В зависимости от характера изучаемых объектов механика подразделяется на механику материальной точки, механику твердого тела и механику сплошной среды.

Принципы механики впервые были сформулированы И. Ньютоном (1687 год) на основе экспериментального изучения движения макротел с малыми по сравнению со скоростью света в вакууме (3·108 м/с) скоростями.

Макротелами называют обычные тела, окружающие нас, то есть тела, состоящие из громадного количества молекул и атомов.

Механику, изучающую движение макротел со скоростями намного меньшими скорости света в вакууме, называют классической.

В основе классической механики лежат следующие представления Ньютона о свойствах пространства и времени.

Любой физический процесс протекает в пространстве и времени. Это видно хотя бы из того, что во всех областях физических явлений каждый закон явно или неявно содержит пространственно-временные величины — расстояния и промежутки времени.

Пространство, имеющее три измерения, подчиняется эвклидовой геометрии, то есть является плоским.

Расстояния измеряются масштабами, основным свойством которых является то, что два однажды совпавших по длине масштаба всегда остаются равными друг другу, то есть при каждом последующем наложении совпадают.

Промежутки времени измеряются часами, причем роль последних может выполнять любая система, совершающая повторяющийся процесс.

Основной чертой представлений классической механики о размерах тел и промежутках времени является их абсолютность: масштаб всегда имеет одну и туже длину, независимо от того, как он движется относительно наблюдателя; двое часов, имеющих одинаковый ход и приведенные однажды в соответствие друг другу, показывают одно и тоже время независимо от того, как они движутся.

Пространство и время обладают замечательными свойствами симметрии, налагающими ограничения на протекание в них тех или иных процессов.

Эти свойства установлены на опыте и кажутся на первый взгляд столь очевидными, что, вроде бы, и нет надобности выделять их и заниматься ими.

А между тем, не будь пространственной и временной симметрии, никакая физическая наука не могла бы ни возникнуть, ни развиваться.

Оказывается, пространство однородно и изотропно, а время — однородно.

Однородность пространства состоит в том, что одинаковые физические явления в одних и тех же условиях совершаются одинаково в различных частях пространства. Все точки пространства, таким образом, совершенно неразличимы, равноправны и любая из них может быть принята за начало системы координат. Однородность пространства проявляется в законе сохранения импульса.

Пространство обладает еще и изотропностью: одинаковостью свойств во всех направлениях. Изотропность пространства проявляется в законе сохранения момента импульса.

Однородность времени заключается в том, что все моменты времени также равноправны, эквивалентны, то есть протекание одинаковых явлений в одних и тех же условия одинаково, безотносительно ко времени их осуществления и наблюдения.

Однородность времени проявляется в законе сохранения энергии.

Не будь этих свойств однородности, установленный в Минске физический закон был бы несправедлив в Москве, а открытый сегодня в том же месте мог бы быть несправедлив завтра.

В классической механике признается справедливость закона инерции Галилея-Ньютона, согласно которому тело, не подверженное действию со стороны других тел, движется прямолинейно и равномерно. Этот закон утверждает существование инерциальных систем отсчета, в которых выполняются законы Ньютона (а также принцип относительности Галилея).

Принцип относительности Галилея утверждает, что все инерциальные системы отсчета эквивалентны друг другу в механическом отношении, все законы механики одинаковы в этих системах отсчета, или, другими словами, инвариантны относительно преобразований Галилея, выражающих пространственно-временную связь любого события в разных инерциальных системах отсчета.

Преобразования Галилея показывают, что координаты любого события относительны, то есть имеют разные значения в разных системах отсчета; моменты же времени, когда событие произошло, одинаковы в разных системах. Последнее означает, что время течет одинаковым образом в разных системах отсчета.

Это обстоятельство казалось столь очевидным, что даже не оговаривалось как специальный постулат.

В классической механике соблюдается принцип дальнодействия: взаимодействия тел, распространяются мгновенно, то есть с бесконечно большой скоростью.

В зависимости от того, с какими скоростями происходят перемещения тел и каковы размеры самих тел, механика подразделяется на классическую, релятивистскую, квантовую.

Как уже указывалось, законы классической механики применимы лишь к движению макротел, масса которых гораздо больше массы атома, с малыми скоростями по сравнению со скоростью света в вакууме.

Релятивистская механика рассматривает движение макротел со скоростями, близкими к скорости света в вакууме.

Квантовая механика — механика микрочастиц, движущихся со скоростями намного меньшими скорости света в вакууме.

Релятивистская квантовая механика — механика микрочастиц, движущихся со скоростями, приближающимися к скорости света в вакууме.

Чтобы определить принадлежит ли частица к макроскопическим, применимы ли к ней классические формулы, нужно воспользоваться принципом неопределенности Гейзенберга. Согласно квантовой механики реальные частицы могут быть охарактеризованы с помощью координаты и импульса лишь с некоторой точностью. Предел этой точности определяется так

гдеΔX — неопределенность координаты;

ΔPx — неопределенность проекции на ось импульса;

h — постоянная Планка, равная 1,05·10-34 Дж·с;
«≥» — больше величины, порядка …

Заменив импульс произведением массы на скорость, можно написать

Из формулы видно, что чем меньше масса частицы, тем менее определенными делаются ее координаты и скорость. Для макроскопических тел практическая применимость классического способа описания движения не вызывает сомнений. Допустим, например, что речь идет о движении шарика с массой в 1 г.

Обычно положение шарика практически может быть определено с точностью до десятой или сотой доли миллиметра. Во всяком случае, вряд ли имеет смысл говорить об ошибке в определении положения шарика, меньшей размеров атома. Положим поэтому ΔX=10-10м.

Тогда из соотношения неопределенностей найдем

Одновременная малость величин ΔX и ΔVx и является доказательством практической применимости классического способа описания движения макротел.

Рассмотрим движение электрона в атоме водорода. Масса электрона 9,1·10-31 кг. Ошибка в положении электрона ΔX во всяком случае не должна превышать размеры атома, то есть ΔX

Источник: https://prosto-o-slognom.ru/fizika_VUZ/01_fizicheskie_osnovi_klassicheskoj_mehaniki.html

Классическая механика

Классическая механика

Определение

Классическая механика – это раздел классической физики, изучающий механическое движение макроскопических объектов, которые движутся со скоростями много меньше скорости света ( =3 108 м/с). Под макроскопическими объектами понимаются объекты, размеры которых м. (размер типичной молекулы).

Таким образом, предмет изучения классической механики — законы и причины механического движения, понимаемого как взаимодействие макроскопических (состоящих из огромного числа частиц) физических тел и составляющих их частей, и порождаемое этим взаимодействием изменение их положения в пространстве, происходящее с досветовыми (нерелятивистскими) скоростями.

Место классической механики в системе физических наук и границы её применимости показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Область применимости классической механики

Классическая механика подразделяется на статику (которая рассматривает равновесие тел), кинематику (которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин) и динамику (которая рассматривает движение тел с учётом вызывающих его причин).

Существует несколько эквивалентных способов формального математического описания классической механики: законы Ньютона, Лагранжев формализм, Гамильтонов формализм, формализм Гамильтона — Якоби.

Когда классическая механика применяется к телам, скорости которых много меньше скорости света, а размеры значительно превышают размеры атомов и молекул, и при расстояниях или условиях, когда скорость распространения гравитации можно считать бесконечной, она даёт исключительно точные результаты.

Потому и сегодня классическая механика сохраняет своё значение, поскольку она намного проще в понимании и использовании, чем остальные теории, и достаточно хорошо описывает повседневную реальность.

Классическую механику можно использовать для описания движения очень широкого класса физических объектов: и обыденных объектов макромира (таких, как волчок и бейсбольный мяч), и объектов астрономических размеров (таких, как планеты и звёзды), и многих микроскопических объектов.

Классическая механика – древнейшая из физических наук. Ещё в доантичные времена люди не только опытным путём осознавали законы механики, но и применяли их на практике, конструируя простейшие механизмы. Уже в эпоху неолита и бронзового века появилось колесо, несколько позже применяются рычаг и наклонная плоскость.

В античный период накопленные практические знания начали обобщаться, были сделаны первые попытки определить основные понятия механики, такие как сила, сопротивление, перемещение, скорость, и сформулировать некоторые её законы.

Именно в ходе развития классической механики закладывались основы научного метода познания, предполагающего некие общие правила научных рассуждений об эмпирически наблюдаемых явлениях, выдвижения предположений (гипотез), эти явления объясняющих, построения моделей, упрощающих изучаемые явления при сохранении существенных их свойств, формирования систем идей ли принципов (теорий) и их математической интерпретации.

Однако качественная формулировка законов механики началась только в XVII веке н. э., когда Галилео Галилей открыл кинематический закон сложения скоростей и установил законы свободного падения тел.

Через несколько десятилетий после Галилея Исаак Ньютон сформулировал основные законы динамики. В механике Ньютона движение тел рассматривается при скоростях, много меньше скорости света в пустоте.

Ее называют классической или ньютоновской механикой в отличие от релятивистской механики, созданной в начале XX века, главным образом благодаря работам Альберта Эйнштейна.

Современная классическая механика в качестве метода исследования природных явлений использует их описание с помощью системы основных понятий и построения на их основе идеальных моделей реальных явлений и процессов.

Основные понятия классической механики

  • Пространство. Считается, что движение тел происходит в пространстве, являющимся евклидовым, абсолютным (не зависит от наблюдателя), однородным (две любые точки пространства неотличимы) и изотропным (два любых направления в пространстве неотличимы).
  • Время — фундаментальное понятие, постулируемое в классической механике.

    Оно считается является абсолютным, однородным и изотропным (уравнения классической механики не зависят от направления течения времени).

  • Система отсчёта состоит из тела отсчёта (некоего тела, реального или воображаемого, относительно которого рассматривается движение механической системы), прибора для измерения времени и системы координат.

    Те системы отсчета по отношению, к которым пространство однородно, изотропно и зеркально – симметрично и время однородно называются инерциальными системами отсчета (ИСО).

  • Масса — мера инертности тел.
  • Материальная точка — модель объекта, имеющего массу, размерами которого в решаемой задаче пренебрегают.

  • Абсолютно твердое тело — система материальных точек, расстояния между которыми не меняются в процессе их движения, т.е. тело, деформациями которого можно пренебречь.
  • Элементарное событие – явление с нулевой пространственной протяженностью и нулевой длительностью (например, попадание пули в мишень).
  • Замкнутая физическая система — система материальных объектов, в которой все объекты системы взаимодействуют между собой, но не взаимодействуют с объектами, которые не входят в систему.
  • Основные принципы классической механики

  • Принцип инвариантности относительно пространственных перемещений: сдвигов, поворотов, симметрий: пространство однородно, и на протекании процессов внутри замкнутой физической системы не сказывается ее место положения и ориентация относительно тела отсчета.
  • Принцип относительности: на протекании процессов в замкнутой физической системе не сказывается ее прямолинейное равномерное движение относительно системы отсчета; законы, описывающие процессы, одинаковы в разных ИСО; сами процессы будут одинаковы, если одинаковы начальные условия.
  • Ничего непонятно?

    Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

    Источник: https://spravochnick.ru/fizika/klassicheskaya_mehanika/

    Классическая механика её роль в науке

    Классическая механика
    /p>

    В 1667 г. Ньютон сформулировал три закона динамики, составляющие основной раздел классической механики.

    Законы Ньютона играют исключительную роль в механике и являются (как и большинство физических законов) обобщением результатов огромного человеческого опыта, о чем сам Ньютон образно сказал: «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов». Законы Ньютона рассматривают обычно как систему взаимосвязанных законов.

    Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движении до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

    Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью, или инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции.

    Для количественной формулировки второго закона динамики вводятся понятия ускорения а, массы тела т и силы Р. Ускорением характеризуется быстрота изменения скорости движения тела.

    Масса тела — физическая величина — одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные (инертная масса) и гравитационные (тяжелая или гравитационная масса) свойства.

    Сила — это векторная величина, мера механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

    Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально массе материальной точки (тела):

    a = F / m

    Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета. Первый закон Ньютона можно получить из второго.

    Действительно, в случае равенства нулю равнодействующих сил (при отсутствии воздействия на тело со стороны других тел) ускорение также равно нулю.

    Однако первый закон Ньютона рассматривается как самостоятельный закон, а не как следствие второго закона, поскольку именно он утверждает существование инерциальных систем отсчета.

    Взаимодействие между материальными точками (телами) определяется третьим законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга, носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки:

    F 12 = F 21'

    где F 12 — сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F 21 — сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой.

    Эти силы приложены к разным материальным точкам (телам), всегда действуют парами и являются силами одной природы.

    Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек, характеризующихся парным взаимодействием.

    Законы Ньютона позволяют решить многие задачи механики от простых до сложных. Спектр таких задач значительно расширился после разработки Ньютоном и его последователями нового для того времени математического аппарата — дифференциального и интегрального исчисления, весьма эффективного при решении многих динамических задач и особенно задач небесной механики.

    РОЛЬ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ В НАУКЕ

    Согласно современным представлениям, классическая механика имеет свою область применения: ее законы выполняются для относительно медленных движений тел, скорость которых много меньше скорости света в вакууме.

    В то же время практика показывает: классическая механика — безусловно истинная теория и таковой останется, пока будет существовать наука. Вместе с ней останутся и те общие и абстрактные классические концепции описания природы пространство, время, масса, сила и т. д.

    , которые лежат и в основе современной физики и всего естествознания, только они стали более четкими и объемными.

    Непреходящее значение классической физики заключается в том, что эта отрасль естествознания всегда останется совершенно необходимым «мостом», соединяющим человека как макросубъекта познания со все более глубокими уровнями в микро- и мегамире.

    Эту роль классической физики неоднократно подчеркивал один из создателей квантовой механики Н. Бор: «Как бы далеко ни выходили явления за рамки классического физического объяснения, все опытные данные должны описываться при помощи классических понятий.

    Обоснование этого состоит просто в констатации точного значения слова «эксперимент». Словом «эксперимент» мы указываем на такую ситуацию, когда мы можем сообщить другим, что именно мы сделали и что и именно мы узнали.

    Поэтому экспериментальная установка и результаты наблюдений должны описываться однозначным образом на языке классической физики».

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Научная деятельность Ньютона в лондонский период его жизни ограничилась изданием в 1704 г. «Оптики», работой по переизданию «Начал» и некоторыми математическими трудами. К этому времени Ньютон достиг вершин славы и признания. В 1705 г.

    королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В Королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен внимательным уходом своей племянницы.

    В последние годы жизни Ньютона его авторитет признала уже вся Европа, в том числе картезианская Франция и Германия Лейбница.

    Здоровье Ньютона было хорошим, и только на 80-м году жизни он начал страдать каменной болезнью, от которой и умер в ночь на 21 марта 1727 г. восьмидесяти четырех лет от роду. По указу короля его торжественно похоронили в Вестминстерском аббатстве.

    На надгробной плите могилы Ньютона высечены слова: «Здесь покоится то, что было смертного в Исааке Ньютоне».

    Надпись на памятнике Ньютону гласит: «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, прилежный, мудрый и верный истолкователь природы, который почти божественным разумом первый доказал с факелом математики движение планет, пути комет и приливов океанов. Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого».

    Научный подвиг Ньютона по достоинству оценен и современниками, и потомками. Метод Ньютона служил примером Амперу и Фарадею, Томсону и Максвеллу, Эйнштейну и Дираку.

    Законы Ньютона в течение веков заучивались в авторской формулировке. Знание их считалось обязательным почти во всех школах мира.

    Целые поколения людей воспитывались на законах Ньютона как незыблемом фундаменте научного познания природы.

    Новая физика изменила представления Ньютона о пространстве и времени, массе и действии, но не отбросила его механику, а только определила границы ее применимости. И сегодня мы постоянно пользуемся творениями великого ученого, идейное богатство его работ вдохновляет творческую физическую мысль. Российский физик С.И.

    Вавилов писал: «Ньютон заставил физику мыслить по-своему, «классически», как мы выражаемся теперь… Можно утверждать, что на всей физике лежал индивидуальный отпечаток его мысли; без Ньютона наука развивалась бы иначе», «ньютоновская механика — не историческая реликвия, а основа естествознания сегодняшнего дня».

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания и техники: Учебное пособие.- М.: ИНФРА-М, 2000.- 608 с.

    2. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие М.: Внеш. шк., 1998 383 с.

    3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Учебник под ред. Акад. РАН М.Ф Жукова. Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997.- 832 с.

    4. Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни ее творцов.- М.: Просвещение, 1986. 255 с.

    5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. Для ВУЗов/ С.Х. Карпенков. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Внеш. шк. \, 2003. 488 с.

    Источник: https://www.studsell.com/view/63510/?page=2

    Booksm
    Добавить комментарий