หลัก อื่น ๆ

กลศาสตร์ฟิสิกส์

สารบัญ:

กลศาสตร์ฟิสิกส์
กลศาสตร์ฟิสิกส์

วีดีโอ: ติวสรุปฟิสิกส์#60 ครั้งที่1 (กลศาสตร์) 2024, อาจ

วีดีโอ: ติวสรุปฟิสิกส์#60 ครั้งที่1 (กลศาสตร์) 2024, อาจ
Anonim

การเคลื่อนที่ของอนุภาคในมิติเดียว

การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ

ตามกฎข้อแรกของนิวตัน (หรือที่รู้จักกันในนามหลักการความเฉื่อย) ร่างกายที่ไม่มีแรงสุทธิทำหน้าที่จะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ต่อไปด้วยความเร็วสม่ำเสมอในแนวเส้นตรงตามสภาพเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ ในความเป็นจริงในกลศาสตร์นิวตันแบบดั้งเดิมไม่มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการพักและการเคลื่อนที่แบบสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง พวกเขาอาจถูกมองว่าเป็นสภาวะการเคลื่อนไหวเดียวกับที่นักสังเกตการณ์คนหนึ่งเห็นซึ่งเคลื่อนไหวด้วยความเร็วเดียวกับอนุภาคส่วนอีกคนเคลื่อนไหวด้วยความเร็วคงที่ด้วยความเคารพต่ออนุภาค

แม้ว่าหลักการของความเฉื่อยเป็นจุดเริ่มต้นและสมมติฐานพื้นฐานของกลศาสตร์แบบดั้งเดิม แต่มันก็น้อยกว่าสัญชาตญาณของดวงตาที่ไม่ได้รับการฝึกฝน ในกลไกของอริสโตเติ้ลและจากประสบการณ์ปกติวัตถุที่ไม่ได้ถูกผลักมักจะหยุดพัก กฎแห่งความเฉื่อยถูกสรุปโดยกาลิเลโอจากการทดลองของเขากับลูกบอลกลิ้งลงระนาบโน้มเอียงตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

สำหรับกาลิเลโอหลักการความเฉื่อยเป็นพื้นฐานของงานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของเขา: เขาต้องอธิบายว่ามันเป็นไปได้อย่างไรถ้าโลกหมุนรอบแกนของมันและโคจรรอบดวงอาทิตย์เราไม่รู้สึกถึงการเคลื่อนที่นั้น หลักการของความเฉื่อยช่วยในการให้คำตอบ: เนื่องจากเรามีการเคลื่อนไหวร่วมกับโลกและแนวโน้มตามธรรมชาติของเราคือการรักษาความเคลื่อนไหวนั้นโลกจึงปรากฏขึ้นให้เราพักผ่อน ดังนั้นหลักการของความเฉื่อยซึ่งห่างไกลจากการเป็นแถลงการณ์ที่ชัดเจนนั้นครั้งหนึ่งเคยเป็นประเด็นสำคัญของการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ เมื่อถึงเวลาที่นิวตันได้แยกรายละเอียดทั้งหมดออกไปมันเป็นไปได้ที่จะอธิบายความเบี่ยงเบนเล็ก ๆ น้อย ๆ จากภาพนี้เนื่องจากความจริงที่ว่าการเคลื่อนที่ของพื้นผิวโลกนั้นไม่ได้มีการเคลื่อนที่แบบสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง ด้านล่าง) ในสูตรของนิวตันการสังเกตร่วมกันว่าร่างกายที่ไม่ได้ถูกผลักนั้นมีแนวโน้มที่จะพักผ่อนก็มีสาเหตุมาจากความจริงที่ว่าพวกเขามีกองกำลังที่ไม่สมดุลซึ่งกระทำกับมันเช่นแรงเสียดทานและแรงต้านอากาศ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วร่างกายที่กำลังเคลื่อนที่อาจถูกกล่าวว่ามีโมเมนตัมเท่ากับผลผลิตของมวลและความเร็ว นอกจากนี้ยังมีพลังงานชนิดหนึ่งที่เกิดจากการเคลื่อนไหวทั้งหมดเรียกว่าพลังงานจลน์ พลังงานจลน์ของมวล m ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วvนั้นถูกกำหนดโดย