JOANNA GONDEK UNIWERSYTET GDAŃSKI INSTYTUT FIZYKI DOŚWIADCZALNEJ ZAKŁAD DYDAKTYKI FIZYKI 3 XII 2015 TORUŃ

Transkrypt

1 O DOBRZE ZNANYCH ZASADACH DYNAMIKI NEWTONA JOANNA GONDEK UNIWERSYTET GDAŃSKI INSTYTUT FIZYKI DOŚWIADCZALNEJ ZAKŁAD DYDAKTYKI FIZYKI

2 DOBRZE ZNANE ZASADY DYNAMIKI NEWTONA I. Jeśli na ciało nie działajążadne siły lub działające siły się ównoważą to ciało pozostaje w spoczynku lub pousza się uchem jednostajnym postoliniowym. II. Jeśli siły działające na ciało się nie ównoważą to ciało pousza się z pzyspieszeniem wpost popocjonalnym do siły wypadkowej i odwotnie popocjonalnym do masy ciała: a = F. m III. Jeżeli ciało A działa na ciało B pewną siłą, to ciało B działa na ciało A siłą o takiej samej watości i kieunku, lecz zwóconą pzeciwnie: F A = F B.

3 I zasada dynamiki Newtona (I ZDN). Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub działające siły się ównoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub pousza się uchem jednostajnym postoliniowym. II zasada dynamiki Newtona (II ZDN). Pzyspieszenie, z jakim pousza się ciało jest wpost popocjonalne do siły wypadkowej działającej na to ciało i odwotnie popocjonalne do masy ciała: F a =. m Zadanie. Siły działające na ciało się ównoważą F a = = 0 wyp = 0 NA PODSTAWIE II ZDN: F wyp v = const m I ZDN I ZASADA DYNAMIKI NEWTONA WYNIKA Z II ZASADY?

4 I zasada dynamiki Newtona. Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub działające siły się ównoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub pousza się uchem jednostajnym postoliniowym. II zasada dynamiki Newtona. Pzyspieszenie, z jakim pousza się ciało jest wpost popocjonalne do siły wypadkowej działającej na to ciało i odwotnie popocjonalne do masy ciała: F a =. m STAN RUCHU (SPOCZYNEK/RUCH) JEST WZGLĘDNY. WZGLĘDEM MOWA W I I II CZEGO OKREŚLONE JEST PRZYSPIESZENIE, O II ZASADZIE DYNAMIKI NEWTONA? KTÓRYM? INERCJALNY UKŁAD ODNIESIENIA to taki układ, w któym obowiązują zasady dynamiki Newtona? Jak ozpoznać układ inecjalny???

5 DOBRZE ZNANE SFORMUŁOWANIA ZASAD DYNAMIKI NEWTONA =? NEWTONA SFORMUŁOWANIA ZASAD DYNAMIKI

6 DLA ZJAWISK FIZYCZNYCH NALEśY PRZYJĄĆ NIE WIĘCEJ PRZYCZYN NIś TE, KTÓRE SĄ JEDNOCZEŚNIE PRAWDZIWE I WYSTARCZAJĄCE DO WYJAŚNIENIA ICH WYSTĘPOWANIA. CELOWO FILOZOFOWIE MÓWIĄ, śe PRZYRODA NIE CZYNI NICZEGO ZBYTECZNEGO, ZBYTECZNYM JEST ZAŚ NADMIAR [PRZYCZYN], KIEDY WYSTARCZYŁO BY [ICH] MNIEJ; PRZYRODA CIESZY SIĘ BOWIEM Z PROSTOTY I NIE GUSTUJE W ZBĘDNYCH PRZYCZYNACH. The Mathematical Pinciples of Natual Philosophy by Si Isaac Newton tłum. na jęz. ang.: Andew Motte, Londyn 1729, tom II, księga III, st. 202 e-book Google dostępny na stonie (dostęp 22 listopada 2015.): =false

7 e-book Google dostępny na stonie (dostęp 22 listopada 2015.):

8 ISAAC NEWTON: DLA ZJAWISK FIZYCZNYCH NALEśY PRZYJĄĆ NIE WIĘCEJ PRZYCZYN NIś TE, KTÓRE SĄ JEDNOCZEŚNIE PRAWDZIWE I WYSTARCZAJĄCE DO WYJAŚNIENIA ICH WYSTĘPOWANIA. ( ) PRZYRODA CIESZY SIĘ BOWIEM Z PROSTOTY I NIE GUSTUJE W ZBĘDNYCH PRZYCZYNACH. ZJAWISKA FIZYCZNE SĄ WZGLĘDNE, ALE. ISTNIEJĄ UKŁADY ODNIESIENIA, WZGLĘDEM KTÓRYCH PRZYCZYNY DANEGO ZJAWISKA SĄ TAKIE SAME; ISTNIEJĄ UKŁADY ODNIESIENIA, WZGLĘDEM KTÓRYCH OPIS ZJAWISK OPIERA SIĘ TYLKO NA SIŁACH WYNIKAJĄCYCH Z ODDZIAŁYWAŃ FIZYCZNYCH; ISTNIEJĄ UKŁADY ODNIESIENIA, WZGLĘDEM KTÓRYCH RUCH CIAŁA BEZ PRZYS- PIESZENIA NIE WYMAGA DZIAŁANIA NA TO CIAŁO SIŁY (WZGLĘDEM KTÓRYCH SPOCZYNEK I RUCH BEZ PRZYSPIESZENIA SĄ RÓWNOWAśNE); PRZESTRZEŃ I CZAS SĄ ABSOLUTNE.

9 I ZASADA DYNAMIKI NEWTONA ISTNIEJĄ UKŁADY ODNIESIENIA (TZW. INERCJALNE UKŁADY ODNIESIENIA), WZGLĘDEM KTÓRYCH CZĄSTKA NIEPODLEGAJĄCA ODDZIAŁYWANIOM FIZYCZNYM LUB PODLEGAJĄCA ODDZIAŁYWANIOM, KTÓRYCH EFEKTY SIĘ RÓWNOWAŻĄ, POZOSTAJE W SPOCZYNKU LUB PORUSZA SIĘ BEZ PRZYSPIESZENIA. II ZASADA DYNAMIKI NEWTONA PRZYSPIESZENIE, Z JAKIM PORUSZA SIĘ CIAŁO WZGLĘDEM INERCJALNEGO UKŁADU ODNIESIENIA JEST WPROST PROPORCJONALNE DO SIŁY WYPADKOWEJ SIŁ DZIA- ŁAJĄCYCH NA TO CIAŁO (SIŁ BĘDĄCYCH PRZEJAWEM ODDZIAŁYWAŃ FIZYCZNYCH) I ODWROTNIE PROPORCJONALNE DO JEGO MASY: a = JEŻELI W OPISIE RUCHU WZGLĘDEM INERCJALNEGO UKŁADU ODNIESIENIA NA CIAŁO A DZIAŁA SIŁA, TO ŹRÓDŁEM TEJ SIŁY JEST INNE CIAŁO Z I CIAŁO A DZIAŁA F Z na A NA CIAŁO Z SIŁĄ, KTÓREJ WARTOŚĆ I KIERUNEK SĄ TAKIE SAME JAK WARTOŚĆ I KIERUNEK SIŁY F Z na A, ALE ZWROT PRZECIWNY DO ZWROTU SIŁY F Z na A. F. m III ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

10 ons.wikimedia.og/wiki/file:w ojciechrubinow wicz.jpg#/media/file:wojciec hrubinowicz.jp pg w.edu.pl/~tuzyn/he/epigsta 1.html WOJCIECH RUBINOWICZ WOJCIECH KRÓLIKOWSKI 1926 R. MECHANIKA TEORETYCZNA (piewsze (piewsze wydanie 1955.) I ZASADA DYNAMIKI: ISTNIEJE UKŁAD ODNIESIENIA, W KTÓRYM PUNKT MATERIALNY PORUSZA SIĘ BEZ PRZYSPIESZENIA (TZN. JEDNOSTAJNIE I PROSTO- LINIOWO), GDY NIC Z ZEWNĄTRZ NAŃ NIE DZIAŁA.

11 /uniwesytet/histoia/pocz et-ektoow/gzegoz-b bialkowski/ GRZEGORZ BIAŁKOWSKI MECHANIKA KLASYCZNA (piewsze wydanie 1974.): I :, I ZASADA DYNAMIKI: ISTNIEJE TAKI UKŁAD ODNIESIENIA, ZWANY UKŁADEM INERCJALNYM, W KTÓRYM UKŁAD ODOSOBNIONY PORUSZA SIĘ RUCHEM JEDNOSTAJNYM PROSTOLINIOWYM LUB SPOCZYWA.

12 :Andzej_Kajetan_W%C3%B3blewski#/media /File:Andzej_Kajetan_W%C3%B3blewski,_20 11_(copped).jpg fizykow/aticles/janusz-zakzewski.html ANDRZEJ KAJETAN WRÓBLEWSKI 1933 R. JANUSZ ANDRZEJ ZAKRZEWSKI WSTĘP DO FIZYKI t.1 (piewsze wydanie 1976.) I ZASADA DYNAMIKI: ISTNIEJE UKŁAD ODNIESIENIA, W KTÓRYM CZĄSTKA NIEPOD- LEGAJĄCA ODDZIAŁYWANIU Z OTOCZENIEM (CZĄSTKA, NA KTÓRĄ NIC NIE DZIA- ŁA), SPOCZYWA LUB PORUSZA SIĘ BEZ PRZYSPIESZENIA.

13 PERSPEKTYWA OBSERWACJI ZJAWISK FIZYCZNYCH, KTÓRĄ WSKAZAŁ NEWTON, POZWALA WSZYSTKIM OBSERWATOROM WIDZIEĆ TO SAMO POZWALA WSKAZAĆ W ZJAWISKACH FIZYCZNYCH TO CO NAJISTOTNIEJSZE, CZYLI TZW TZW. NIEZMIENNIKI. W zjawiskach mechanicznych PRZYSPIESZENIE CIAŁA WZGLĘDEM WSZYSTKICH INERCJALNYCH UKŁADÓW ODNIESIENIA JEST TAKIE SAMO FAKT TEN STANOWI O SZCZEGÓLNYM ZNACZENIU INERCJALNYCH UKŁADÓW ODNIESIENIA: ZASADA WZGLĘDNOŚCI GALILEUSZA SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI EINSTEINA PERSPEKTYWA OBSERWACJI ZJAWISK FIZYCZNYCH, KTÓRĄ WSKAZAŁ NEWTON, POZWALA ODKRYWAĆ NAWET GŁĘBOKO UKRYTE PRAWIDŁOWOŚCI ZJAWISK PRZYRODY.