Teicneòlas

A ’tuigsinn Lagh an Ionmhais Choitcheann

Taing do sgrùdaidhean luchd-saidheans, bha e comasach tuigse fhaighinn air uireasbhuidhean nàdair, agus adhartasan teicneòlais a dhèanamh thar nam bliadhnaichean. Tha Newton, stèidhichte air sgrùdaidhean Galileo air na laghan a tha a ’riaghladh gluasad projectiles air an Talamh, agus sgrùdaidhean Kepler air laghan gluasad planaidean ann an siostam na grèine, a’ co-dhùnadh gu bheil an fheachd a tha riatanach gus planaid a chumail ann an orbit an urra ris na tomadan agus an astar dealachaidh. Tha lagh an ionaltraidh uile-choitcheann, a chaidh fhoillseachadh ann an 1687 le Isaac Newton, a ’leigeil leinn dearbhadh dè an fheachd leis a bheil dà nì le tomad air an tàladh, a bhith glè fheumail ann a bhith a’ sgrùdadh orbitan comets, lorg planaidean eile, an làn-mara, an gluasad saideal, am measg nithean eile.

Bun-bheachdan bunaiteach gus "Lagh an Ionmhais Choitcheann" a thuigsinn

Tha sinn a ’toirt cuireadh dhut an artaigil fhaicinn Newton-Laws-furasta a thuigsinn

Feachd ceud-ghluasadach:

Feachd a bheir air a ’fòn-làimhe a shlighe a lùbadh a’ toirt cunntas air gluasad cruinn. Bidh an fheachd centripetal ag obair air corp a tha air a stiùireadh gu meadhan an t-slighe cruinn. Bidh an corp a ’faighinn luathachadh centripetal leis gu bheil an astar, de mhodal seasmhach, ag atharrachadh treòrachadh mar a bhios e a’ gluasad. Faic figear 1.

Feachd ceud-ghluasadach
Figear 1. citeia.com

Faodar feachd centripetal a thomhas a ’cleachdadh an dàrna lagh aig Newton [1], far am faodar luathachadh centripetal a chur an cèill mar ghnìomh aig astar ceàrnagach, astar sreathach, no mar ghnìomh aig àm a’ chuirp ann an gluasad cruinn. Faic figear 2.

[ainm adinserter = ”Bloc 1 ″]
Cur an cèill matamataigeach feachd centripetal
Figear 2. citeia.com

Laghan Kepler

Mhìnich an speuradair Johannes Kepler gluasad planaidean siostam na grèine, tro thrì laghan: lagh orbitan, raointean agus amannan. [dhà].

A ’chiad lagh aig Kepler, no lagh orbitan:

Bidh na planaidean gu lèir ann an siostam na grèine a ’tionndadh timcheall na grèine ann an orbit eliptigeach. Tha a ’ghrian ann an aon de dhà fhòcas an ellipse. Faic figear 3.

A ’chiad lagh aig Kepler
Figear 3 citeia.com

An dàrna lagh aig Kepler, no lagh raointean:

Tha an radius a tha a ’ceangal planaid ris a’ ghrèin a ’toirt cunntas air raointean co-ionann aig amannan co-ionann. Bidh an loidhne (mac-meanmnach) a tha a ’dol bhon ghrèin gu planaid, a’ sguabadh raointean co-ionnan aig amannan co-ionann; is e sin, tha an ìre aig a bheil an sgìre ag atharrachadh seasmhach. Faic figear 4.

An dàrna lagh aig Kepler
Figear 4. citeia.com

An treas lagh aig Kepler, no lagh amannan:

Airson a h-uile planaid, tha an dàimh eadar ciùb radius an orbit agus ceàrnag na h-ùine seasmhach. Is e prìomh axis an ellipse cubed agus air a roinn leis an ùine (ùine gus tionndadh iomlan a dhèanamh), an aon rud seasmhach airson na diofar phlanaidean. Bidh lùth cineatach planaid a ’lùghdachadh mar an taobh eile den astar bhon ghrèin. Faic figear 5.

An treas lagh aig Kepler
Figear 5 citeia.com

Lagh ionaltraidh uile-choitcheann

Tha lagh an ionaltraidh uile-choitcheann, a chaidh fhoillseachadh ann an 1687 le Isaac Newton, a ’leigeil leinn dearbhadh dè an fheachd leis a bheil dà nì le tomad air an tàladh. Cho-dhùin Newton:

  • Tha buidhnean air an tàladh leis an fhìor fhìrinn gu bheil mais aca.
  • Chan eil an neart tarraingidh eadar na cuirp ri fhaicinn ach nuair a tha co-dhiù aon de na buidhnean eadar-ghnìomhach gu math mòr, mar phlanaid.
  • Tha eadar-obrachadh aig astar, mar sin, chan fheumar na buidhnean a bhith ann an conaltradh airson an fheachd tarraingeach a chuir an gnìomh.
  • Bidh an eadar-obrachadh grabhataidh eadar dà bhuidheann an-còmhnaidh ga nochdadh fhèin mar paidhir fheachdan co-ionann ann an stiùireadh agus modal, ach an taobh eile.

Aithris air Lagh an Ionmhais Choitcheann

Tha feachd an tarraing eadar dà mhàs ann an co-rèir dìreach ri toradh nan tomadan agus ann an co-rèireach mùiteach ri ceàrnag an astair a tha gan sgaradh. Tha stiùireadh aig an fheachd tarraingeach a tha a ’dol aig an aon àm ris an loidhne a tha a’ tighinn còmhla riutha. [3]. Faic figear 6.

Canar cunbhalachd cruinne G eadar na meudan. Anns an t-siostam eadar-nàiseanta tha e co-ionann ri:

Foirmle ionaltraidh seasmhach seasmhach
Foirmle ionaltraidh seasmhach seasmhach
Lagh ionaltraidh uile-choitcheann
Figear 6. citeia.com

Eacarsaich 1. Obraich a-mach an fheachd leis a bheil na cuirp ann am figear 7 air an tàladh ann am falamh.

Eacarsaich 1- Obraich a-mach an fheachd leis a bheil cuirp air an tàladh, ann am falamh, a ’cur an gnìomh laghan ionaltraidh uile-choitcheann
Figear 7.citeia.com

Fuasgladh

Ann am figear 8 tha dà chorp le tomadan m1 = 1000 kg agus m2 = 80 kg, dealaichte le astar 2 mheatair. Le bhith a ’cur an gnìomh lagh ionaltraidh uile-choitcheann, faodar feachd an tarraing eatorra a dhearbhadh, mar a chithear ann am figear 8.

Eacarsaich 1- tha dà chorp le tomadan m1 = 1000 kg agus m2 = 80 kg, dealaichte le astar 2 mheatair. Le bhith a ’cur an gnìomh lagh ionaltraidh uile-choitcheann, faodar feachd an tarraing eadar iad sin a dhearbhadh
Figear 8. citeia.com

Toirt air falbh lagh ionaltraidh uile-choitcheann

A ’tòiseachadh bhon treas lagh aig Kepler a tha a’ ceangal an radius ri àm planaid orbiting, tha an luathachadh centripetal a dh ’fhulaing planaid co-rèireach mùiteach ri ceàrnag radius a orbit. Gus an fheachd centripetal a tha ag obair air a ’phlanaid a lorg, tha an dàrna lagh [] aig Newton air a chleachdadh, a’ beachdachadh air an luathachadh centripetal a tha e a ’faighinn, air a chuir an cèill mar ghnìomh aig an àm. Faic figear 9.

Toirt air falbh lagh an ionaltraidh
Figear 9. citeia.com

Chaidh luach seasmhachd ionaltraidh uile-choitcheann a dhearbhadh le Henry Cavendish iomadh bliadhna às deidh lagh ionaltraidh a stèidheachadh le Newton. Thathas den bheachd gu bheil an G seasmhach "uile-choitcheann" leis gu bheil a luach an aon rud ann am pàirt sam bith den chruinne-cè aithnichte, agus tha e neo-eisimeileach bhon àrainneachd anns a bheil na nithean air an lorg.

Eacarsaich 2. Obraich a-mach mais na planaid Talamh, le fios gur e 6380 km an radius

Eacarsaich 2- obraich a-mach mais na planaid Talamh
Figear 10. citeia.com

Fuasgladh

Tha na cuirp a tha suidhichte air uachdar na talmhainn air an tàladh a dh ’ionnsaigh a mheadhan, is e cuideam bodhaig a chanar ris an fheachd seo (feachd leis a bheil an Talamh ga thàladh). Air an làimh eile, faodar dàrna lagh Newton a chuir an sàs a ’cur an cèill cuideam na bodhaig mar ghnìomh domhantachd, agus mar sin gheibhear mais na Talmhainn, ris an canar a radius. Faic figear 11.

Eacarsaich 2- Tha buidhnean a tha suidhichte air uachdar na talmhainn air an tàladh chun ionad
Figear 11. citeia.com

Cur an gnìomh lagh ionaltraidh uile-choitcheann

Tha lagh ionaltraidh uile-choitcheann feumail airson a bhith a ’mìneachadh orbit comets, lorg planaidean eile, an làn, gluasad saidealan, am measg nithean eile.

Tha laghan Newton air an coileanadh gu dìreach, nuair a thathas a ’cumail a-mach nach eil cuid de rionnagan a’ gèilleadh ris, tha seo air sgàth gu bheil rionnag neo-fhaicsinneach eile a ’cur dragh air a’ ghluasad, agus mar sin chaidh planaidean a lorg bhon bhuaireadh a tha iad a ’dèanamh ann an orbitan planaidean aithnichte.

Saidealan:

Tha saideal na nì a tha a ’gluasad timcheall rud eile nas motha le achadh iomaill nas motha, mar eisimpleir, tha a’ ghealach agad, saideal nàdarra a ’phlanaid Talamh. Bidh saideal a ’faighinn luathachadh centripetal seach gu bheil e fo smachd feachd tarraingeach anns an raon grabhataidh.

Eacarsaich 3. Obraich a-mach astar saideal a tha a ’cuairteachadh na talmhainn aig 6870 km bho mheadhan na talmhainn. Faic figear 12

Eacarsaich 3-Obraich a-mach astar saideal
Figear 12 citeia.com

Fuasgladh

Tha saidealan fuadain air an cumail ann an orbit timcheall na Talmhainn mar thoradh air an fhorsa tàlaidh a tha an Talamh ag obair oirre. A ’cleachdadh lagh ionaltraidh uile-choitcheann agus dàrna lagh Newton, faodar astar an saideal a dhearbhadh. Faic figear 13.

Eacarsaich 3- A ’cleachdadh lagh ionaltraidh uile-choitcheann agus dàrna lagh Newton, faodar astar an saideal a dhearbhadh
Figear 13 citeia.com

CONCLUSIONS

Bidh a h-uile stuth stuth a ’tàladh stuth sam bith eile le forsa ann an co-rèir dìreach ri toradh tomadan an dà chuid agus ann an co-rèireach mùiteach ri ceàrnag an astair a tha gan sgaradh.

Bidh an eadar-obrachadh grabhataidh eadar dà bhuidheann an-còmhnaidh ga nochdadh fhèin mar paidhir fheachdan co-ionann ann an stiùireadh agus modal, ach an taobh eile.

Tha lagh ionaltraidh uile-choitcheann Newton a ’leigeil leinn faighinn a-mach dè an fheachd aig a bheil dà nì le tomad air an tàladh, le fios gu bheil feachd an tarraing eadar dà mhais ann an co-rèir dìreach ri toradh a’ mhòrshluaigh agus gu co-rèireach mùiteach ri ceàrnag an astair a tha gan sgaradh. .

IOMRAIDHEAN

[1] [2] [3]

Fàg freagairt

Seòladh-d cha tèid fhoillseachadh. Feum air achaidhean air an comharrachadh le *

Tha an làrach seo a 'cleachdadh Akismet gus spama a lùghdachadh. Ionnsaich mar a thathar a 'deasachadh an dàta bheachdan agad.