олодого Ньютона лежали в області оптики, і особливо експериментальної оптики, в якій він проявив особливий винахідницький дар і технічні здібності. У міру того як з роками інтерес його до експериментування послаблявся і одночасно зростало захоплення питаннями теорії, Ньютон від оптики поступово перейшов до питань механіки. Роботи Ньютона відрізняються узагальненням принципу інерції і поняття сили, введенням поняття маси і розповсюдженням області застосовності законів механіки на весь Всесвіт. Він перший сформулював закони руху і закон тяжіння. Вони фігурують зараз в будь-якій книзі з фізики і досить відомі.
Перший закон Ньютона говорить: існують системи відліку (звані інерціальними), в яких замкнута система продовжує залишатися в стані спокою або прямолінійного рівномірного руху.
По суті, цей закон постулює інертність тел. Це може здаватися очевидним зараз, але це не було очевидно на зорі досліджень природи. Так, наприклад, Арістотель стверджував, що причиною всякого руху є сила, тобто у нього не було руху за інерцією.
Інерціальна система відліку - Це система відліку, пов'язана з вільним необертовим тілом. Вільне тіло - Тіло, не взаємодіє з іншими тілами. h1> Другий закон Ньютона
Другий закон Ньютона - диференційний закон руху, що описує взаємозв'язок між прикладеної до тіла силою і прискоренням цього тіла.
Другий закон стверджує, що прискорення, яке отримує тіло, прямо пропорційно доданої до тіла силі і обернено пропорційно масі тіла. Цей закон записується у вигляді формули: =, де - Прискорення тіла, - сила, прикладена до тіла, а m - маса тіла. Або, в більш відомому вигляді: =
Якщо на тіло діють декілька сил, то в другому законі Ньютона під мається на увазі рівнодіюча всіх сил.
У разі, якщо маса тіла змінюється з часом, то другий закон Ньютона записується в більш загальному вигляді:, де - імпульс (кількість руху) тіла, t - час, а - похідна за часом. Другий закон Ньютона дійсний тільки для швидкостей, багато менших швидкості світла і в інерційних системах відліку.
У даному законі як приватний випадок укладений перший закон Ньютона. Це можна бачити якщо = 0 (тобто якщо на тіло не діють сили або рівнодіюча сил дорівнює нулю) при цьому відповідно отримуємо що і = 0, а значить, тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху.
Третій закон Ньютона пояснює, що відбувається з двома взаємодіючими тілами. Тіла діють один на одного з силами, спрямованими уздовж однієї і тієї ж прямий, рівними за модулем і протилежні за напрямком.
З законів Ньютона відразу ж йдуть деякі цікаві висновки. Так, третій закон Ньютона говорить, що, як б тіла ні взаємодіяли, вони не можуть змінити свій сумарний імпульс: виникає закон збереження імпульсу . Далі, треба вимагати, щоб потенціал взаємодії двох тіл залежав тільки від модуля різниці координат цих тіл U (| r 1 - r 2 |). Тоді виникає закон збереження сумарної механічної енергії взаємодіючих тіл:
В
Закони Ньютона є основними законами механіки. З них можуть бути виведені всі інші закони механіки. p> Закон всесвітнього тяжіння
Закон всесвітнього тяжіння Ньютона, один з універсальних законів природи. Згідно йому всі матеріальні тіла притягують один одного, причому величина сили тяжіння не залежить від фізичних і хімічних властивостей тіл, від стану їх руху, від властивостей середовища, де знаходяться тіла. На Землі тяжіння виявляється насамперед в існуванні сили тяжіння, що є результатом тяжіння всякого матеріального тіла Землею. З цим пов'язаний термін В«гравітаціяВ» (від лат. Gravitas - тяжкість), еквівалентний терміну В«тяжінняВ». Простіше кажучи, якщо всі тіла притягуються до Землі, море притягається до Місяця, а планети притягаються до Сонця, то ми можемо укласти, що всі тіла притягуються один до одного.
Проголошуючи цей закон, Ньютон не має наміру визначати причину тяжіння: "Причину цих властивостей сили тяжіння я до сих пір не міг вивести з явищ, гіпотез ж я не вигадував (hypotheses non fingo). Досить того, що тяжіння насправді існує і діє згідно викладеним нами законам й цілком достатньо для пояснення всіх рухів небесних тіл і моря "...
Методологія
У роботах Ньютона розкривається його методологія і світогляд досліджень. Свій метод пізнання сам Ньютон характеризує наступним чином: В«Вивести два або три загальних принципу руху з явищ і після цього викласти, яким чином властивості і дії всіх тілесних речей випливають із цих явних принципів, було б дуже важливим кроком у філософії, хоча б причини цих принципів і не були ще відкриті В». Під принципами Ньютон увазі найбільш загальні закони, що лежать в основі фізики. Цей метод після був названий методом принципів, вимоги до дослідження Ньютон виклав у вигляді чотирьох правил:
1. Не повинно приймати в природі інших причин понад ті, які істинні та дост...
