Īzaks Ņūtons dzimis 1642. gada 25. decembrī (vai 1643. gada 4. janvārī pēc Gregora kalendāra) Vulstorpas ciemā Linkolnšīrā.
Jaunais Īzaks, pēc laikabiedru domām, izcēlās ar drūmu, noslēgtu raksturu. Viņš deva priekšroku grāmatu lasīšanai un primitīvu tehnisko rotaļlietu izgatavošanai, nevis puiciskām palaidnībām un palaidnībām.
Kad Īzakam bija 12 gadi, viņš iestājās Grantemas skolā. Tur tika atklātas topošā zinātnieka neparastās spējas.
1659. gadā pēc mātes uzstājības Ņūtons bija spiests atgriezties mājās, lai strādātu. Bet, pateicoties skolotāju pūlēm, kuri spēja saskatīt nākotnes ģēniju, viņš atgriezās skolā. 1661. gadā Ņūtons turpināja izglītību Kembridžas Universitātē.
Koledžas izglītība
1664. gada aprīlī Ņūtons veiksmīgi nokārtoja eksāmenus un ieguva augstāku studentu līmeni. Studiju laikā viņš aktīvi interesējies par G. Galileo, N. Kopernika darbiem, kā arī Gasendi atomu teoriju.
1663. gada pavasarī jaunajā matemātikas nodaļā sākās I. Barova lekcijas. Slavenais matemātiķis un ievērojamais zinātnieks vēlāk kļuva par tuvu Ņūtona draugu. Pateicoties viņam, pieauga Īzaka interese par matemātiku.
Studējot koledžā, Ņūtons nāca klajā ar savu galveno matemātisko metodi – funkcijas izvēršanu bezgalīgā virknē. Tā paša gada beigās I.Ņūtone ieguva bakalaura grādu.
Ievērojami atklājumi
Studējot Īzaka Ņūtona īso biogrāfiju, jums jāzina, ka viņš izskaidroja universālās gravitācijas likumu. Vēl viens svarīgs zinātnieka atklājums ir debess ķermeņu kustības teorija. Ņūtona atklātie 3 mehānikas likumi veidoja klasiskās mehānikas pamatu.
Ņūtons veica daudzus atklājumus optikas un krāsu teorijas jomā. Viņš izstrādāja daudzas fizikālās un matemātiskās teorijas. Izcilā zinātnieka zinātniskie darbi lielā mērā noteica laiku un bieži vien bija nesaprotami viņa laikabiedriem.
Viņa hipotēzes par Zemes polu noslīdēšanu, gaismas polarizācijas fenomenu un gaismas novirzi gravitācijas laukā joprojām pārsteidz zinātniekus.
1668. gadā Ņūtons ieguva maģistra grādu. Gadu vēlāk viņš kļuva par matemātikas zinātņu doktoru. Pēc tam, kad viņš radīja atstarotāju, teleskopa priekšteci, svarīgākie atklājumi tika veikti astronomijā.
Sabiedriskā aktivitāte
1689. gadā apvērsuma rezultātā tika gāzts karalis Džeimss II, ar kuru Ņūtonam bija konflikts. Pēc tam zinātnieks tika ievēlēts parlamentā no Kembridžas universitātes, kur viņš sēdēja apmēram 12 mēnešus.
1679. gadā Ņūtons tikās ar Čārlzu Montagu, nākamo Halifaksas grāfu. Montagu aizbildnībā Ņūtons tika iecelts par naudas kaltuves glabātāju.
pēdējie dzīves gadi
1725. gadā lielā zinātnieka veselība sāka strauji pasliktināties. Viņš aizgāja mūžībā 1727. gada 20. (31.) martā Kensingtonā. Nāve notika sapnī. Īzaks Ņūtons tika apbedīts Vestminsteras abatijā.
Citas biogrāfijas iespējas
- Pašā skolas gaitu sākumā Ņūtons tika uzskatīts par ļoti viduvēju, iespējams, par sliktāko skolēnu. Viņu vislabāko sasniegt piespieda morālā trauma, kad viņu pārspēja viņa garais un daudz spēcīgākais klasesbiedrs.
- Savas dzīves pēdējos gados izcilais zinātnieks uzrakstīja noteiktu grāmatu, kurai, pēc viņa domām, vajadzēja kļūt par sava veida atklāsmi. Diemžēl rokraksti deg. Zinātnieka mīļotā suņa vainas dēļ, kas apgāza lampu, grāmata pazuda ugunsgrēkā.
Šī rokasgrāmata ir sastādīta no dažādiem avotiem. Bet to radīt pamudināja 1964. gadā izdotā maza grāmatiņa no Masu radio bibliotēkas kā O. Kronegera grāmatas tulkojums VDR 1961. gadā. Neskatoties uz savu senumu, tā ir mana uzziņu grāmata (kopā ar vairākām citām uzziņu grāmatām). Es domāju, ka laikam nav varas pār šādām grāmatām, jo fizikas, elektrotehnikas un radiotehnikas (elektronikas) pamati ir nesatricināmi un mūžīgi.
Mehānisko un termisko lielumu mērvienības.
Elektromagnētisko lielumu mērvienības
|
Attiecības starp magnētisko lielumu vienībām
SGSM un SI sistēmās
| Elektrotehnikas un uzziņu literatūrā, kas publicēta pirms SI sistēmas ieviešanas, magnētiskā lauka intensitātes lielums N bieži izteikts oersteds (u), magnētiskās indukcijas lielums IN - Gausā (gs), magnētiskā plūsma Ф un plūsmas saite ψ - Maksvelsā (μs). |
| 1e = 1/4 π × 10 3 a/m; 1a/m = 4π × 10 -3 e; 1gs=10 -4 t; 1tl=10 4 gs; 1μs=10 -8 vb; 1vb=10 8 μs |
| Jāatzīmē, ka vienādības tika rakstītas racionalizētas praktiskās MCSA sistēmas gadījumam, kas tika iekļauta SI sistēmā kā neatņemama sastāvdaļa. No teorētiskā viedokļa pareizāk būtu O Visās sešās attiecībās aizstājiet vienādības zīmi (=) ar atbilstības zīmi (^). Piemēram |
|
1e=1/4π × 10 3 a/m |
| kas nozīmē: lauka stiprums 1 Oe atbilst stiprumam 1/4π × 10 3 a/m = 79,6 a/m |
| Fakts ir tāds, ka vienības uh, gs Un mks pieder SGSM sistēmai. Šajā sistēmā strāvas mērvienība nav fundamentāla, kā SI sistēmā, bet gan atvasinājums.Tāpēc vienu un to pašu jēdzienu raksturojošo lielumu izmēri SGSM un SI sistēmās izrādās atšķirīgi, kas var radīt pārpratumus un paradoksi, ja aizmirstam par šo apstākli. Veicot inženiertehniskos aprēķinus, kad šāda veida pārpratumiem nav pamata |
Nesistēmas vienības
Daži matemātiski un fiziski jēdzieni
izmanto radiotehnikā
| Tāpat kā kustības ātruma jēdziens, arī mehānikā un radiotehnikā ir līdzīgi jēdzieni, piemēram, strāvas un sprieguma maiņas ātrums. Tos var aprēķināt vidēji procesa gaitā vai momentānos. |
|
i= (I 1 -I 0)/(t 2 -t 1) = ΔI/Δt |
| Kad Δt -> 0, mēs iegūstam strāvas izmaiņu ātruma momentānās vērtības. Tas visprecīzāk raksturo vērtības izmaiņu raksturu, un to var uzrakstīt šādi: |
|
i=lim ΔI/Δt =dI/dt |
| Turklāt jums vajadzētu pievērst uzmanību - vidējās vērtības un momentānās vērtības var atšķirties desmitiem reižu. Tas ir īpaši skaidri redzams, ja mainīga strāva plūst caur ķēdēm ar pietiekami lielu induktivitāti. |
decibels |
| Lai novērtētu divu vienāda izmēra lielumu attiecību radiotehnikā, tiek izmantota īpaša vienība - decibels. |
| K u = U 2 / U 1 Sprieguma pieaugums; K u[db] = 20 log U 2 / U 1 Sprieguma pieaugums decibelos. Ki[db] = 20 log I 2 / I 1 Pašreizējais pieaugums decibelos. Kp[db] = 10 log P 2 / P 1 Jaudas pieaugums decibelos. |
| Logaritmiskā skala arī ļauj attēlot funkcijas ar dinamisku parametru izmaiņu diapazonu vairāku lielumu kārtu normālu izmēru grafikā. |
| Lai noteiktu signāla stiprumu uztveršanas zonā, tiek izmantota cita DBM logaritmiskā vienība - dicibels uz metru. |
| P [dbm] = 10 log U 2 / R +30 = 10 log P + 30. [dbm]; |
| Efektīvo spriegumu pāri slodzei pie zināma P[dBm] var noteikt pēc formulas: |
 |
Fizikālo pamatlielumu izmēru koeficienti
| Saskaņā ar valsts standartiem ir atļauts izmantot šādas vairāku un vairāku vienību prefiksus: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ņūtons (ang. newton) ir spēka mērvienība SI sistēmā, kas definēta kā spēks, kas, pieliekot 1 kilograma masu, nodrošina tai paātrinājumu 1 metrs sekundē sekundē. Saīsinātais apzīmējums: starptautiskais - N, krievu - N, bet skatīt arī zemāk. Runājot par SI bāzes vienībām, ņūtonam ir šādi izmēri: kilograms x metrs / sekundē 2
Mērvienība Ņūtons ir nosaukta angļu matemātiķa, fiziķa un dabas filozofa sera Īzaka Ņūtona (1642-1727) vārdā. Viņš bija pirmais, kurš skaidri saprata attiecības starp spēku (F), masu (m) un paātrinājumu (a), kas izteikts ar formulu F = ma. Starptautiskās elektrotehniskās komisijas elektrisko un magnētisko daudzumu un vienību padomdevēja komiteja Nr. 24 pieņēma nosaukumu ņūtons spēka vienībai Džordžijas mērvienību sistēmā (GSU) 1938. gada 23.–24. jūnijā sanāksmē Torkī, Anglijā. Balsojums bija desmit pret trīs, vienai valstij atturoties. Opozīciju vadīja vācieši.
Pirms mērvienības ņūtona apzīmējuma standartizācijas Ģenerālajā svaru un mēru konferencē CGPM dažreiz tika izmantots apzīmējums n (mazais burts), kā arī Nw. Atbilstošo vienību GHS sistēmā sauc par dyne; 10 5 dīni ir vienādi ar vienu ņūtonu. Tradicionālajās angļu mērvienībās viens ņūtons ir aptuveni 0,224809 mārciņas spēka (lbf) vai 7,23301 mārciņa. Ņūtons ir arī vienāds ar aptuveni 0,101972 kilogramu spēku (kgf) vai kilopondu (kp).
Garuma un attāluma pārveidotājs Masas pārveidotājs beztaras produktu un pārtikas produktu tilpuma mēru pārveidotājs Laukuma pārveidotājs Tilpuma un mērvienību pārveidotājs kulinārijas receptēs Temperatūras pārveidotājs Spiediena, mehāniskās slodzes, Janga moduļa pārveidotājs Enerģijas un darba pārveidotājs Jaudas pārveidotājs Spēka pārveidotājs Laika pārveidotājs Lineārais ātruma pārveidotājs Plakanā leņķa pārveidotājs siltuma efektivitātes un degvielas patēriņa efektivitātes pārveidotājs Ciparu pārveidotājs dažādās skaitļu sistēmās Informācijas daudzuma mērvienību pārveidotājs Valūtu kursi Sieviešu apģērbu un apavu izmēri Vīriešu apģērbu un apavu izmēri Leņķiskā ātruma un rotācijas frekvences pārveidotājs Paātrinājuma pārveidotājs Leņķiskā paātrinājuma pārveidotājs Blīvuma pārveidotājs Īpatnējā tilpuma pārveidotājs Inerces momenta pārveidotājs Spēka momenta pārveidotājs Griezes momenta pārveidotājs Īpatnējais sadegšanas siltums (pēc masas) Enerģijas blīvums un īpatnējais sadegšanas siltums pārveidotājs (pēc tilpuma) Temperatūras starpības pārveidotājs Termiskās izplešanās pārveidotāja koeficients Termiskās pretestības pārveidotājs Siltumvadītspējas pārveidotājs Īpatnējās siltumietilpības pārveidotājs Enerģijas ekspozīcijas un termiskā starojuma jaudas pārveidotājs Siltuma plūsmas blīvuma pārveidotājs Siltuma pārneses koeficienta pārveidotājs Tilpuma plūsmas ātruma pārveidotājs Masas plūsmas ātruma pārveidotājs Molārā plūsmas ātruma pārveidotājs Masas plūsmas blīvuma pārveidotājs Molārās koncentrācijas pārveidotājs Masas koncentrācija šķīdumā pārveidotājs Dinamisks (absolūts) viskozitātes pārveidotājs Kinemātiskais viskozitātes pārveidotājs Virsmas spraiguma pārveidotājs Tvaika caurlaidības pārveidotājs Tvaika caurlaidības un tvaika pārneses ātruma pārveidotājs Skaņas līmeņa pārveidotājs Mikrofona jutības pārveidotājs Skaņas spiediena līmeņa (SPL) pārveidotājs Skaņas spiediena līmeņa pārveidotājs ar atlasāmu atsauces spiedienu Gaismas intensitātes pārveidotājs Datora gaismas intensitātes pārveidotājs I. gaismas intensitātes pārveidotājs Frekvences un viļņa garuma pārveidotājs Dioptriju jauda un fokusa garuma Dioptrija jauda un lēcas palielinājums (×) Elektriskā lādiņa pārveidotājs Lineārā lādiņa blīvuma pārveidotājs Virsmas lādiņa blīvuma pārveidotājs Tilpuma lādiņa blīvuma pārveidotājs Elektriskās strāvas pārveidotājs Lineārā strāvas blīvuma pārveidotājs Virsmas strāvas blīvuma pārveidotājs Elektriskā lauka intensitātes pārveidotājs Elektrostatiskais potenciāls un sprieguma pārveidotājs Elektriskā pretestības pārveidotājs Elektriskās pretestības pārveidotājs Elektrovadītspējas pārveidotājs Elektrovadītspējas pārveidotājs Elektriskā kapacitāte Induktivitātes pārveidotājs Amerikāņu vadu gabarīta pārveidotājs Līmeņi dBm (dBm vai dBm), dBV (dBV), vatos utt. vienības Magnetomotīves spēka pārveidotājs Magnētiskā lauka intensitātes pārveidotājs Magnētiskās plūsmas pārveidotājs Magnētiskās indukcijas pārveidotājs Radiācija. Jonizējošā starojuma absorbētās dozas jaudas pārveidotājs Radioaktivitāte. Radioaktīvā sabrukšanas pārveidotājs Radiācija. Ekspozīcijas devas pārveidotājs Radiācija. Absorbētās devas pārveidotājs Decimālo prefiksu pārveidotājs Datu pārraide Tipogrāfijas un attēla apstrādes vienību pārveidotājs Kokmateriālu tilpuma mērvienību pārveidotājs Molārās masas aprēķins Ķīmisko elementu periodiskā tabula, D. I. Mendeļejevs
1 centiņūtons [cN] = 0,01 ņūtons [N]
Sākotnējā vērtība
Konvertētā vērtība
Ņūtons Eksaņūtons Petaņūtons Terāņūtons Gigaņūtons Megaņūtons Kiloņūtons Hektonņūtons Dekaņūtons Deciņūtonsentņūtons Mīlvtons Mikroņūtons Nanņūton Pikoņūtons Femtonņūtons Femtonņūtons Attonņūtons Dīndžouls uz metru džouls uz centimetru gramspēks kilograms-spēks ton-spēks (īstermiņa) kilovs-force-force (īsi) -spēks-spēks-spēks-spēks-spēks-unce-spēks-mārciņa-mārciņa-pēda sekundē² grams-spēks kilograms-spēka siena gravitācijas spēks miligravspēks-spēka atomu spēka vienība
Vairāk par spēku
Galvenā informācija
Fizikā spēks tiek definēts kā parādība, kas maina ķermeņa kustību. Tā var būt visa ķermeņa vai tā daļu kustība, piemēram, deformācijas laikā. Ja, piemēram, jūs pacelsit akmeni un pēc tam atlaidīsit, tas nokritīs, jo gravitācijas spēks to pievelk zemē. Šis spēks izmainīja akmens kustību – no mierīga stāvokļa tas pārgāja paātrinātā kustībā. Krītot akmens nolieks zāli līdz zemei. Šeit spēks, ko sauc par akmens svaru, mainīja zāles kustību un tās formu.
Spēks ir vektors, tas ir, tam ir virziens. Ja uz ķermeni iedarbojas vairāki spēki vienlaikus, tie var būt līdzsvarā, ja to vektora summa ir nulle. Šajā gadījumā ķermenis atrodas miera stāvoklī. Iepriekšējā piemērā klints pēc sadursmes, iespējams, ripos gar zemi, bet galu galā apstāsies. Šajā brīdī gravitācijas spēks to vilks uz leju, bet elastības spēks, gluži pretēji, spiedīs uz augšu. Šo divu spēku vektora summa ir nulle, tāpēc akmens atrodas līdzsvarā un nekustas.
SI sistēmā spēku mēra ņūtonos. Viens ņūtons ir vektora spēku summa, kas vienā sekundē maina vienu kilogramu smaga ķermeņa ātrumu par vienu metru sekundē.
Arhimēds bija viens no pirmajiem, kas pētīja spēkus. Viņu interesēja spēku ietekme uz ķermeņiem un matēriju Visumā, un viņš izveidoja šīs mijiedarbības modeli. Arhimēds uzskatīja, ka, ja spēku vektora summa, kas iedarbojas uz ķermeni, ir vienāda ar nulli, tad ķermenis atrodas miera stāvoklī. Vēlāk tika pierādīts, ka tā nav gluži taisnība un ka līdzsvara stāvoklī esošie ķermeņi var pārvietoties arī ar nemainīgu ātrumu.
Pamatspēki dabā
Tie ir spēki, kas pārvieto ķermeņus vai liek tiem palikt savā vietā. Dabā ir četri galvenie spēki: gravitācija, elektromagnētiskais spēks, spēcīgais spēks un vājais spēks. Tos sauc arī par fundamentālām mijiedarbībām. Visi pārējie spēki ir šīs mijiedarbības atvasinājumi. Spēcīga un vāja mijiedarbība ietekmē ķermeņus mikrokosmosā, savukārt gravitācijas un elektromagnētiskā ietekme darbojas arī lielos attālumos.
Spēcīga mijiedarbība
Visintensīvākā mijiedarbība ir spēcīgais kodolspēks. Saikne starp kvarkiem, kas veido neitronus, protonus un daļiņas, no kurām tie sastāv, rodas tieši spēcīgas mijiedarbības dēļ. Gluonu, bezstruktūras elementārdaļiņu, kustību izraisa spēcīga mijiedarbība, un šī kustība tiek pārnesta uz kvarkiem. Bez spēcīgas mijiedarbības matērija nepastāvētu.
Elektromagnētiskā mijiedarbība
Elektromagnētiskā mijiedarbība ir otrā lielākā. Tas notiek starp daļiņām ar pretēju lādiņu, kas piesaista viena otru, un starp daļiņām ar vienādiem lādiņiem. Ja abām daļiņām ir pozitīvs vai negatīvs lādiņš, tās viena otru atgrūž. Daļiņu kustība, kas notiek, ir elektrība, fiziska parādība, ko mēs ikdienā lietojam ikdienā un tehnoloģijās.
Ķīmiskās reakcijas, gaisma, elektrība, mijiedarbība starp molekulām, atomiem un elektroniem – visas šīs parādības rodas elektromagnētiskās mijiedarbības dēļ. Elektromagnētiskie spēki neļauj vienam cietam ķermenim iekļūt citā, jo viena ķermeņa elektroni atgrūž cita ķermeņa elektronus. Sākotnēji tika uzskatīts, ka elektriskā un magnētiskā ietekme ir divi dažādi spēki, bet vēlāk zinātnieki atklāja, ka tie ir vienas un tās pašas mijiedarbības variācijas. Elektromagnētisko mijiedarbību var viegli redzēt ar vienkāršu eksperimentu: paceļot virs galvas vilnas džemperi vai berzējot matus uz vilnas auduma. Lielākajai daļai objektu ir neitrāls lādiņš, bet vienas virsmas beršana pret otru var mainīt šo virsmu lādiņu. Šajā gadījumā elektroni pārvietojas starp divām virsmām, piesaistot elektronus ar pretēju lādiņu. Ja uz virsmas ir vairāk elektronu, mainās arī kopējais virsmas lādiņš. Mati, kas "ceļas stāvus", kad cilvēks novelk džemperi, ir šīs parādības piemērs. Elektronus uz matu virsmas vairāk piesaista c atomi uz džempera virsmas, nekā elektroni uz džempera virsmas tiek piesaistīti atomi uz matu virsmas. Tā rezultātā elektroni tiek pārdalīti, kas noved pie spēka, kas piesaista matus džemperim. Šajā gadījumā mati un citi lādēti priekšmeti tiek piesaistīti ne tikai virsmām ar pretējiem, bet arī neitrāliem lādiņiem.
Vāja mijiedarbība
Vājš kodolspēks ir vājāks par elektromagnētisko spēku. Tāpat kā gluonu kustība izraisa spēcīgu mijiedarbību starp kvarkiem, W un Z bozonu kustība izraisa vāju mijiedarbību. Bozoni ir elementāras daļiņas, kuras emitē vai absorbē. W bozoni piedalās kodola sabrukšanā, un Z bozoni neietekmē citas daļiņas, ar kurām tie saskaras, bet tikai nodod tām impulsu. Pateicoties vājajai mijiedarbībai, ir iespējams noteikt vielas vecumu, izmantojot radiooglekļa datēšanu. Arheoloģiskā atraduma vecumu var noteikt, izmērot radioaktīvo oglekļa izotopu saturu attiecībā pret stabilajiem oglekļa izotopiem šī atraduma organiskajā materiālā. Lai to izdarītu, viņi sadedzina iepriekš iztīrītu nelielu lietas fragmentu, kura vecums ir jānosaka, un tādējādi iegūst oglekli, kas pēc tam tiek analizēts.
Gravitācijas mijiedarbība
Vājākā mijiedarbība ir gravitācija. Tas nosaka astronomisko objektu novietojumu Visumā, izraisa bēgumu un bēgumu, kā arī liek izmestajiem ķermeņiem nokrist zemē. Gravitācijas spēks, kas pazīstams arī kā pievilkšanās spēks, velk ķermeņus vienu pret otru. Jo lielāka ķermeņa masa, jo spēcīgāks šis spēks. Zinātnieki uzskata, ka šis spēks, tāpat kā citas mijiedarbības, rodas daļiņu, gravitonu kustības dēļ, taču līdz šim viņiem nav izdevies atrast šādas daļiņas. Astronomisko objektu kustība ir atkarīga no gravitācijas spēka, un kustības trajektoriju var noteikt, zinot apkārtējo astronomisko objektu masu. Tieši ar šādu aprēķinu palīdzību zinātnieki atklāja Neptūnu vēl pirms viņi ieraudzīja šo planētu caur teleskopu. Urāna trajektoriju nevarēja izskaidrot ar gravitācijas mijiedarbību starp tajā laikā zināmajām planētām un zvaigznēm, tāpēc zinātnieki pieļāva, ka kustība notika nezināmas planētas gravitācijas spēka ietekmē, kas vēlāk tika pierādīts.
Saskaņā ar relativitātes teoriju gravitācijas spēks maina telpas-laika kontinuumu - četrdimensiju telpas-laiku. Saskaņā ar šo teoriju telpu izliek gravitācijas spēks, un šis izliekums ir lielāks ķermeņu tuvumā ar lielāku masu. Tas parasti ir vairāk pamanāms lielu ķermeņu, piemēram, planētu, tuvumā. Šis izliekums ir pierādīts eksperimentāli.
Smaguma spēks izraisa paātrinājumu ķermeņos, kas lido pret citiem ķermeņiem, piemēram, krītot uz Zemi. Paātrinājumu var atrast, izmantojot Ņūtona otro likumu, tāpēc tas ir zināms planētām, kuru masa ir zināma arī. Piemēram, ķermeņi, kas nokrīt zemē, krīt ar paātrinājumu 9,8 metri sekundē.
Ebbs un plūsmas
Gravitācijas ietekmes piemērs ir bēgums un bēgums. Tie rodas Mēness, Saules un Zemes gravitācijas spēku mijiedarbības dēļ. Atšķirībā no cietām vielām ūdens viegli maina formu, kad tam tiek pielikts spēks. Tāpēc Mēness un Saules gravitācijas spēki pievelk ūdeni spēcīgāk nekā Zemes virsma. Šo spēku izraisītā ūdens kustība seko Mēness un Saules kustībai attiecībā pret Zemi. Tie ir bēgumi un bēgumi, un spēki, kas rodas, ir paisuma spēki. Tā kā Mēness atrodas tuvāk Zemei, plūdmaiņas vairāk ietekmē Mēness, nevis Saule. Kad Saules un Mēness paisuma spēki ir vienādi vērsti, notiek augstākais paisums, ko sauc par pavasara paisumu. Mazāko paisumu, kad paisuma spēki iedarbojas dažādos virzienos, sauc par kvadratūru.
Plūdmaiņu biežums ir atkarīgs no ūdens masas ģeogrāfiskās atrašanās vietas. Mēness un Saules gravitācijas spēki pievelk ne tikai ūdeni, bet arī pašu Zemi, tāpēc atsevišķās vietās notiek plūdmaiņas, kad Zeme un ūdens tiek pievilktas vienā virzienā, un kad šī pievilkšanās notiek pretējos virzienos. Šajā gadījumā bēgums un bēgums notiek divas reizes dienā. Citās vietās tas notiek reizi dienā. Plūdmaiņas ir atkarīgas no piekrastes līnijas, okeāna paisumiem šajā apgabalā un Mēness un Saules pozīcijām, kā arī no to gravitācijas spēku mijiedarbības. Dažās vietās plūdmaiņas notiek reizi dažos gados. Atkarībā no krasta līnijas struktūras un okeāna dziļuma plūdmaiņas var ietekmēt straumes, vētras, vēja virziena un stipruma izmaiņas, kā arī atmosfēras spiediena izmaiņas. Dažās vietās tiek izmantoti speciāli pulksteņi, lai noteiktu nākamo paisumu vai bēgumu. Kad tie ir iestatīti vienā vietā, tie ir jāiestata vēlreiz, kad pārceļaties uz citu vietu. Šie pulksteņi nestrādā visur, jo dažviet nav iespējams precīzi paredzēt nākamo paisumu un bēgumu.
Ūdens pārvietošanas spēku bēguma un bēguma laikā cilvēks jau kopš seniem laikiem izmantojis kā enerģijas avotu. Paisuma dzirnavas sastāv no ūdens rezervuāra, kurā ūdens ieplūst plūdmaiņas laikā un tiek izlaists bēguma laikā. Ūdens kinētiskā enerģija virza dzirnavu riteni, un iegūtā enerģija tiek izmantota darbu veikšanai, piemēram, miltu malšanai. Šīs sistēmas izmantošanai ir vairākas problēmas, piemēram, vides problēmas, taču, neskatoties uz to, plūdmaiņas ir daudzsološs, uzticams un atjaunojams enerģijas avots.
Citas pilnvaras
Saskaņā ar fundamentālo mijiedarbību teoriju visi pārējie dabas spēki ir četru fundamentālo mijiedarbību atvasinājumi.
Normāls zemes reakcijas spēks
Parastais zemes reakcijas spēks ir ķermeņa izturība pret ārējo slodzi. Tas ir perpendikulārs ķermeņa virsmai un vērsts pret spēku, kas iedarbojas uz virsmu. Ja ķermenis atrodas uz cita ķermeņa virsmas, tad otrā ķermeņa parastās atbalsta reakcijas spēks ir vienāds ar to spēku vektoru summu, ar kuriem pirmais ķermenis nospiež otro. Ja virsma ir vertikāla pret Zemes virsmu, tad balsta parastās reakcijas spēks ir vērsts pretēji Zemes gravitācijas spēkam un ir vienāds ar to pēc lieluma. Šajā gadījumā to vektora spēks ir nulle, un ķermenis atrodas miera stāvoklī vai pārvietojas ar nemainīgu ātrumu. Ja šai virsmai ir slīpums attiecībā pret Zemi un visi pārējie spēki, kas iedarbojas uz pirmo ķermeni, ir līdzsvarā, tad gravitācijas spēka un atbalsta normālās reakcijas spēka vektora summa ir vērsta uz leju, un pirmais ķermenis slīd gar otrās virsmas virsmu.
Berzes spēks
Berzes spēks darbojas paralēli ķermeņa virsmai un pretēji tā kustībai. Tas notiek, kad viens ķermenis pārvietojas pa cita virsmu, kad to virsmas saskaras (slīdoša vai rites berze). Berzes spēks rodas arī starp diviem miera stāvoklī esošiem ķermeņiem, ja viens atrodas uz otra slīpās virsmas. Šajā gadījumā tas ir statiskais berzes spēks. Šis spēks tiek plaši izmantots tehnoloģijās un ikdienā, piemēram, pārvietojot transportlīdzekļus ar riteņu palīdzību. Riteņu virsma mijiedarbojas ar ceļu, un berzes spēks neļauj riteņiem slīdēt pa ceļu. Lai palielinātu berzi, uz riteņiem tiek uzliktas gumijas riepas, bet ledus apstākļos uz riepām tiek uzliktas ķēdes, lai vēl vairāk palielinātu berzi. Tāpēc autotransports nav iespējams bez berzes. Berze starp riepu gumiju un ceļu nodrošina normālu transportlīdzekļa vadību. Rites berzes spēks ir mazāks par sausās slīdēšanas berzes spēku, tāpēc pēdējais tiek izmantots bremzējot, ļaujot ātri apturēt automašīnu. Dažos gadījumos, gluži pretēji, traucē berze, jo tā nolieto berzes virsmas. Tāpēc tas tiek noņemts vai samazināts ar šķidruma palīdzību, jo šķidruma berze ir daudz vājāka nekā sausa berze. Tāpēc mehāniskās daļas, piemēram, velosipēda ķēde, bieži tiek ieeļļotas ar eļļu.
Spēki var deformēt cietās vielas, kā arī mainīt šķidrumu un gāzu tilpumu un spiedienu. Tas notiek, ja spēks tiek sadalīts nevienmērīgi visā ķermenī vai vielā. Ja uz smagu ķermeni iedarbojas pietiekami liels spēks, to var saspiest ļoti mazā bumbiņā. Ja bumbiņas izmērs ir mazāks par noteiktu rādiusu, ķermenis kļūst par melnu caurumu. Šis rādiuss ir atkarīgs no ķermeņa masas un tiek saukts Švarcšilda rādiuss. Šīs bumbas tilpums ir tik mazs, ka, salīdzinot ar ķermeņa masu, tas ir gandrīz nulle. Melno caurumu masa ir koncentrēta tik nenozīmīgi mazā telpā, ka tiem ir milzīgs gravitācijas spēks, kas pievelk visus ķermeņus un matēriju noteiktā rādiusā no melnā cauruma. Pat gaisma tiek piesaistīta melnajam caurumam un neatspoguļojas no tā, tāpēc melnie caurumi ir patiesi melni - un tiek attiecīgi nosaukti. Zinātnieki uzskata, ka lielas zvaigznes savas dzīves beigās pārvēršas melnos caurumos un aug, absorbējot apkārtējos objektus noteiktā rādiusā.
Vai jums ir grūti pārtulkot mērvienības no vienas valodas uz citu? Kolēģi ir gatavi jums palīdzēt. Publicējiet jautājumu TCTerms un dažu minūšu laikā saņemsi atbildi.
Īzaks Ņūtons dzimis 1643. gada 4. janvārī mazajā Lielbritānijas ciematā Vulsthorpā, kas atrodas Linkolnšīras grāfistē. Vājš zēns, kurš priekšlaicīgi pameta mātes klēpi, nāca šajā pasaulē Anglijas pilsoņu kara priekšvakarā, neilgi pēc tēva nāves un neilgi pirms Ziemassvētku svinēšanas.
Bērns bija tik vājš, ka ilgu laiku viņš nebija pat kristīts. Bet tomēr mazais Īzaks Ņūtons, nosaukts sava tēva vārdā, izdzīvoja un nodzīvoja ļoti ilgu mūžu septiņpadsmito gadsimtu – 84 gadus.
Topošā izcilā zinātnieka tēvs bija mazs zemnieks, bet diezgan veiksmīgs un turīgs. Pēc Ņūtona vecākā nāves viņa ģimene saņēma vairākus simtus akru lauku un mežu ar auglīgu augsni un iespaidīgu summu 500 sterliņu mārciņu.
Īzaka māte Anna Ayscough drīz apprecējās vēlreiz un dzemdēja savam jaunajam vīram trīs bērnus. Anna vairāk uzmanības pievērsa saviem jaunākajiem pēcnācējiem, un Īzaka vecmāmiņa un pēc tam viņa tēvocis Viljams Eiskofs sākotnēji bija iesaistīts viņas pirmdzimtā audzināšanā.
Bērnībā Ņūtonu interesēja glezniecība un dzeja, pašaizliedzīgi izgudroja ūdens pulksteni, vējdzirnavas un darināja papīra pūķus. Tajā pašā laikā viņš joprojām bija ļoti slims un arī ārkārtīgi nesabiedrisks: Īzāks deva priekšroku saviem hobijiem, nevis jautrām spēlēm ar vienaudžiem.
Fiziķis jaunībā Kad bērnu sūtīja uz skolu, viņa fiziskais vājums un sliktās komunikācijas prasmes reiz pat lika zēnam sist, līdz viņš noģību. Ņūtons nevarēja izturēt šo pazemojumu. Bet, protams, viņš nevarēja iegūt sportisko fizisko formu vienas nakts laikā, tāpēc zēns nolēma iepriecināt savu pašcieņu citādi.
Ja pirms šī incidenta viņš mācījās diezgan slikti un acīmredzami nebija skolotāju mīļākais, tad pēc tam viņš sāka nopietni izcelties mācību sasniegumu ziņā starp saviem klasesbiedriem. Pamazām viņš kļuva par labāku studentu, kā arī vēl nopietnāk nekā agrāk sāka interesēties par tehnoloģijām, matemātiku un pārsteidzošām, neizskaidrojamām dabas parādībām.
Kad Īzakam palika 16 gadi, viņa māte viņu aizveda atpakaļ uz īpašumu un mēģināja uzticēt daļu no mājsaimniecības vadīšanas pienākumiem vecākajam vecākajam dēlam (Anna Ayscough otrais vīrs arī tajā laikā bija miris). Tomēr puisis nedarīja neko citu, kā vien konstruēja ģeniālus mehānismus, “norēja” daudzas grāmatas un rakstīja dzeju.
Jaunā vīrieša skolas skolotājs Stoksa kungs, kā arī viņa onkulis Viljams Eikofs un viņa paziņa Hamfrijs Babingtons (Kembridžas Trīsvienības koledžas nepilna laika biedrs) no Grantemas, kur topošais pasaulslavenais zinātnieks mācījās skolā, pārliecināja Annu Eiskou atļaut viņas apdāvinātais dēls turpināt studijas. Kolektīvas pārliecināšanas rezultātā Īzaks 1661. gadā pabeidza mācības skolā, pēc tam veiksmīgi nokārtoja iestājeksāmenus Kembridžas universitātē.
Zinātniskās karjeras sākums
Būdams students, Ņūtonam bija "sizar" statuss. Tas nozīmēja, ka viņš nemaksāja par izglītību, bet gan bija jāveic dažādi uzdevumi universitātē vai jākalpo turīgākiem studentiem. Īzāks drosmīgi izturēja šo pārbaudījumu, lai gan viņam joprojām ļoti nepatika justies apspiestam, viņš bija nesabiedrisks un nezināja, kā iegūt draugus.
Tolaik filozofiju un dabaszinātnes mācīja pasaulslavenajā Kembridžā, lai gan tolaik pasaulei jau bija parādīti Galileja atklājumi, Gasendi atomu teorija, Kopernika, Keplera un citu izcilu zinātnieku drosmīgie darbi. Īzaks Ņūtons alkatīgi uzsūca visu iespējamo informāciju par matemātiku, astronomiju, optiku, fonētiku un pat mūzikas teoriju, ko viņš varēja atrast. Tajā pašā laikā viņš bieži aizmirsa par ēdienu un miegu.
Īzaks Ņūtons pēta gaismas laušanu Pētnieks savu patstāvīgo zinātnisko darbību uzsāka 1664. gadā, sastādot sarakstu ar 45 cilvēka dzīves un dabas problēmām, kuras vēl nebija atrisinātas. Tajā pašā laikā liktenis saveda studentu kopā ar apdāvināto matemātiķi Īzaku Barou, kurš sāka strādāt koledžas matemātikas nodaļā. Pēc tam Barovs kļuva par viņa skolotāju, kā arī par vienu no dažiem viņa draugiem.
Pateicoties apdāvinātam skolotājam, vēl vairāk interesējies par matemātiku, Ņūtons veica patvaļīga racionāla eksponenta binomiālu, kas kļuva par viņa pirmo izcilo atklājumu matemātikas jomā. Tajā pašā gadā Īzaks ieguva bakalaura grādu.
1665.–1667. gadā, kad mēris, lielais Londonas ugunsgrēks un ārkārtīgi dārgais karš ar Holandi pārņēma Angliju, Ņūtons uz īsu brīdi apmetās Vestorpē. Šajos gados viņš savu galveno darbību virzīja uz optisko noslēpumu atklāšanu. Mēģinot izdomāt, kā objektīvu teleskopus atbrīvot no hromatiskās aberācijas, zinātnieks nonāca pie dispersijas pētījuma. Īzaka veikto eksperimentu būtība bija mēģinājums izprast gaismas fizisko būtību, un daudzi no tiem joprojām tiek veikti izglītības iestādēs.
Rezultātā Ņūtons nonāca pie korpuskulārā gaismas modeļa, nolemjot, ka to var uzskatīt par daļiņu plūsmu, kas izlido no noteikta gaismas avota un veic lineāru kustību līdz tuvākajam šķērslim. Lai gan šāds modelis nevar pretendēt uz galīgo objektivitāti, tas tomēr kļuva par vienu no klasiskās fizikas pamatiem, bez kura nebūtu parādījušās modernākas idejas par fizikālām parādībām.
Starp tiem, kam patīk vākt interesantus faktus, jau sen valda maldīgs uzskats, ka Ņūtons atklāja šo galveno klasiskās mehānikas likumu pēc tam, kad viņam uz galvas uzkrita ābols. Faktiski Īzaks sistemātiski gāja uz savu atklājumu, kas skaidri izriet no viņa daudzajām piezīmēm. Leģendu par ābolu popularizēja toreizējais autoritatīvs filozofs Voltērs.
Zinātniskā slava
1660. gadu beigās Īzaks Ņūtons atgriezās Kembridžā, kur ieguva maģistra statusu, savu istabu dzīvošanai un pat jaunu studentu grupu, kurai zinātnieks kļuva par skolotāju. Tomēr mācīšana acīmredzami nebija apdāvinātā pētnieka stiprā puse, un viņa lekciju apmeklējums bija manāmi zems. Tajā pašā laikā zinātnieks izgudroja atstarojošo teleskopu, kas padarīja viņu slavenu un ļāva Ņūtonam pievienoties Londonas Karaliskajā biedrībā. Izmantojot šo ierīci, ir veikti daudzi pārsteidzoši astronomiski atklājumi.
1687. gadā Ņūtons publicēja savu, iespējams, vissvarīgāko darbu, darbu ar nosaukumu “Dabas filozofijas matemātiskie principi”. Pētnieks savus darbus bija publicējis jau iepriekš, taču šim bija ārkārtīgi liela nozīme: tas kļuva par racionālās mehānikas un visu matemātisko dabaszinātņu pamatu. Tajā bija plaši pazīstamais universālās gravitācijas likums, trīs līdz šim zināmie mehānikas likumi, bez kuriem klasiskā fizika nav iedomājama, tika ieviesti galvenie fizikālie jēdzieni, un Kopernika heliocentriskā sistēma netika apšaubīta.
Matemātiskā un fiziskā līmeņa ziņā “Dabas filozofijas matemātiskie principi” bija par lielumu augstāki nekā visu zinātnieku pētījumi, kuri strādāja pie šīs problēmas pirms Īzaka Ņūtona. Nebija nepierādītas metafizikas ar garu argumentāciju, nepamatotiem likumiem un neskaidriem formulējumiem, kas bija tik izplatīta Aristoteļa un Dekarta darbos.
1699. gadā, kamēr Ņūtons strādāja administratīvos amatos, viņa pasaules sistēmu sāka mācīt Kembridžas Universitātē.
Personīgajā dzīvē
Sievietes ne toreiz, ne gadu gaitā neizrādīja lielas simpātijas pret Ņūtonu, un visas dzīves laikā viņš nekad neprecējās.
Lielā zinātnieka nāve notika 1727. gadā, un gandrīz visa Londona pulcējās uz viņa bērēm.
Ņūtona likumi
- Pirmais mehānikas likums: katrs ķermenis atrodas miera stāvoklī vai paliek vienmērīgas translācijas kustības stāvoklī, līdz šis stāvoklis tiek koriģēts, pieliekot ārējos spēkus.
- Otrais mehānikas likums: impulsa izmaiņas ir proporcionālas pieliktajam spēkam un notiek tā ietekmes virzienā.
- Trešais mehānikas likums: materiāli punkti mijiedarbojas viens ar otru pa taisnu līniju, kas tos savieno, ar spēkiem vienāda lieluma un pretējā virzienā.
- Gravitācijas likums: Gravitācijas pievilkšanās spēks starp diviem materiāliem punktiem ir proporcionāls to masu reizinājumam ar gravitācijas konstanti un apgriezti proporcionāls attāluma starp šiem punktiem kvadrātam.