Անգլիացի հանճար Իսահակ Նյուտոնը ապրել է 17-րդ և 18-րդ դարերի սահմանին։ Հենց այս ժամանակաշրջանում սկսեց առաջանալ արևմտյան քաղաքակրթությունը: Դրանում էական դեր է խաղում Նյուտոնը։ Նրա երեք հայտնի օրենքները հիմք են հանդիսացել դասական մեխանիկայի. Սա հատկապես վերաբերում է Նյուտոնի առաջին օրենքին: Շարժման իներցիոն տեսակետը փոխել է մեխանիկայի մասին բոլոր պատկերացումները: Աշխարհը դարձել է այլ, ավելի հասկանալի։ Գիտությունն ու արդյունաբերությունը մեծ խթան են ստացել արագացման համար։
Հիմնական հասկացություններ
Մինչ անգլիացու հայտնագործությունը ենթադրվում էր, որ որպեսզի մարմինը շարժվի, պետք է ուժ կիրառվի նրա վրա։ Հակառակ դեպքում, դա պարզապես կդադարի: 17-րդ դարավերջի մտածողը մի կողմ թողեց բոլոր նախապաշարմունքները և առաջարկեց կառուցել աշխարհի սպեկուլյատիվ մոդել, որտեղ մարմինները չեն ազդի կողմնակի ուժերից, և դրանց կառուցվածքը իդեալական է:
Գալիլեո Գալիլեյի աշխատանքները նրան հասցրին դրան: Տիեզերական մարմինների շարժումը գրեթե երբեք չի դադարում։ Ոչինչ չի խանգարում նրանց շարժվել վակուումում։
Ծնվեց առաջին օրենքըՆյուտոն, որը ձևակերպված է հետևյալ կերպ՝
«Առանց արտաքին ուժերի գործողության, կամ եթե այդ ուժերի գործողությունը հավասար է, մարմինը շարժվում է հավասարաչափ և ուղիղ գծով»:
Աշխարհի գաղափարը գլխիվայր շուռ է եկել. Ծնվեց նոր գիտություն՝ դինամիկան։
Իներցիայի հայեցակարգ
Հայտարարությունը, որ ուժը պետք է կիրառվի շարժման արագությունը փոխելու համար, հանգեցրել է նոր հայեցակարգի առաջացմանը՝ իներցիա:
Նյութի հիմնական հատկություններից մեկը ստացել է իր անվանումը: Եթե անդրադառնանք իներցիա բառի լատիներեն նշանակությանը, ապա այն կնշանակի` «իներցիա» և «անգործություն»: Այսինքն՝ համակարգի վիճակը կարող է փոխվել միայն արտաքին ուժերի ազդեցությամբ։ Հայտնվեց գիտական սահմանում՝ ուժն է մարմնի վիճակի փոփոխության պատճառը։
Նյուտոնի առաջին օրենքի երրորդ հետևանքը արագացման հայեցակարգն էր, որը նկարագրում է շարժման արագության փոփոխությունը:
Խնդիրների լուծման օրինակներ
Եկեք փորձենք, օգտագործելով Նյուտոնի առաջին օրենքի հասկացությունները, լուծել մի քանի խնդիր։
Առաջադրանք. Ի՞նչ ուժեր են գործում օդանավի վրա՝ ա) օդում նրա շարժման ժամանակ. բ) օդանավակայանում գտնվելու ժամանակ:
Պատասխան՝ ա) Երկրի ձգողականությունը փոխհատուցվում է օդի լողացող ուժով, շարժիչի մղումը փոխհատուցում է շրջակա միջավայրի դիմադրությունը. բ) օդի լողացող ուժը փոխհատուցվում է օդանավակայանի խարիսխներով:
Առաջադրանք. Ինչպե՞ս կարելի է բացատրել հետևյալ երևույթները. ա) անձրևի ժամանակ կաթիլները նույն արագությամբ ընկնում են գետնին. բ) տիեզերական արբանյակը թռչում է անջատված շարժիչներով։
Պատասխան՝ ա) անձրևի կաթիլը ընկնում է իներցիայով. Մթնոլորտի ստորին շերտերում երկրի ձգողականության ուժի ազդեցությունը փոխհատուցվում է օդի դիմադրությամբ. բ) արբանյակը շարժվում է ուղիղ գծով և միատեսակ իներցիայով, եթե նրա վրա արտաքին ուժեր չեն գործում։
Գործնական արժեք
Ինչպես տեսնում եք ավելի վաղ գրվածից, Նյուտոնի առաջին օրենքի բանաձև չկա: Այն ունի միայն բանավոր նկարագրություն, նրա արժեքների համար թվային բնութագրեր չկան։ Այնուամենայնիվ, դրա նշանակությունը իրական կյանքում շատ մեծ է։ Այն բոլոր ժամանակակից մեխանիկայի հիմնաքարն է։
- Առանց իներցիայի օրենքների իմացության անհնար է պատկերացնել տիեզերական հետազոտության ողջ ծրագիրը:
- Մարդն ամեն օր օգտագործում է ժամանակակից մեքենա: Մեքենայի ողջ անվտանգության համակարգը հիմնված է գիտելիքի վրա, թե ինչպես կվարվեն տարբեր զանգվածներով մարմինները հանկարծակի կանգ առնելու ժամանակ:
ՀԷԿ-երը զգալի ներդրում ունեն աշխարհի էներգետիկայի մեջ. Նրանց տուրբինները հոսանք են առաջացնում ջրի իներցիայի ազդեցության տակ։
Կան բազմաթիվ օրինակներ, երբ ամեն ինչ ենթարկվում է իներցիայի օրենքին:
Փիլիսոփայի տեսակետ
Ինչպես ցանկացած հիմնարար հայեցակարգ, մենք դիտարկում ենք այն ավելի հեռուն, քան սկզբնական կիրառումը: Դրա գաղափարական նշանակությունը դժվար թե կարելի է գերագնահատել։ Հենց որ հաշվետվության համակարգը ճիշտ սահմանվի, Նյուտոնի առաջին օրենքը կդրսևորվի՝ անկախ մարդու գործունեության տեսակից:
Անելով այն, ինչ սիրում ենք՝ չենք էլ նկատում, որ աշխատում ենք իներցիայով։ Սովի ուժը պետք է դրսևորվի, որպեսզի մենք կարողանանք ընդհատելՁեր մասնագիտությունը. Արժե արձակուրդ գնալ հանգստանալու, այնքան ենք վարժվել դրան, որ աշխատանքային ռիթմին վերադառնալու համար ջանքեր կպահանջվեն։
Հենց սոցիալական համակարգը ստեղծվում է, այն զարգանում է իներցիայով: Դրա զարգացման ուղղությունը փոխելու համար զգալի ուժեր են պահանջվում։
Նյուտոնի մեխանիկա
Նյուտոնի առաջին օրենքի վճռորոշ նշանակությունն արդեն նշվել է: Հետագա օրենքների սահմանումը մշակման փուլում է:
Երկրորդ օրենքը ասում է, որ մարմինը արագացում է ստանում կիրառվող ուժին համամասնորեն: Զանգվածի մասով հակադարձ հարաբերություն կլինի։ Այլ կերպ ասած՝ մարմինը կփոխի իր շարժման արագությունը, որքան ավելի արագ, այնքան մեծ լինի կիրառվող ուժը և այնքան փոքր լինի մարմնի զանգվածը։
Երրորդ օրենքը բացատրում է, որ գործողությունը հավասար է ռեակցիայի: Այսինքն, եթե մի մարմին ուժ է գործադրում մյուսի վրա, ապա ի պատասխան այն ստանում է նույն ազդեցությունը։ Միայն մյուս ուղղությամբ։
Բոլոր ժամանակակից մեխանիկան հիմնված է այս երեք օրենքների վրա: Իհարկե, իրական աշխարհում հաշվարկների համար օգտագործվում են բարդ բանաձևեր, աշխարհակարգի ավելի առաջադեմ մոդելներ։ Բայց դրանք բոլորն էլ հանգում են երեք օրենքի։
Հոդվածի ձևաչափը թույլ չի տալիս մանրամասն նկարագրել Նյուտոնի առաջին օրենքից բխող բոլոր կանոններն ու հետևանքները։ Դրա նշանակությունը գնահատելու համար բավական է պարզ բաներ հասկանալ։ Աշխարհը ճիշտ հասկանալու համար երբեմն անհրաժեշտ է պարզեցնել համակարգը: Հրաժարվեք աննշան մանրամասներից և մանրամասներից: Ընտրեք հիմնականը և հետևեք դրա ուսումնասիրության ճանապարհին: Ամեն ինչ կրճատվում է ավելի պարզ հասկացությունների: Կարևորօգտագործել ճիշտ գնահատական համակարգը: Մարմնի շարժումը բացարձակ չէ։ Հետևելով Նյուտոնի առաջին օրենքի հասկացություններին, հղման համակարգը, որով շարժվելու է մարմինը, միշտ կարող է փոխարինվել ավելի պարզով, որտեղ մարմինը գտնվում է անշարժ վիճակում՝ դիտարկման կետի նկատմամբ::
Աշխարհին նորովի նայելը կարող է շատ բան փոխել:
