Ньютонның бірінші заңы Динамика

Ньютонның бірінші заңы Динамика

 

Егер дененің жылдамдығы және үдеуі уақыт өте қалай өзгеретіні белгілі болса, кинематика заңдарын пайдалану негізінде дене қозғалысын толық суреттеуге болады. Егер үдеудің уақыт бойынша өзгеру заңы белгілі болса, онда жылдамдықтың уақыттан тәуелділігі анықталады. Алайда, дененің үдеуін тек қана басқа денелермен өзара әрекетін қарастыру арқылы ғана анықтауға болады.

Денелердің өзара әрекетін зерттейтін механика бөлімін динамика деп атайды.

Төңірегіміздегі денелер қозғалысын байқасақ, көбінесе денелер қозғалыста  болу үшін оларға баска денелер әсер етіп отыру керек. Автокөлік моторын сөндірсе, аз уақыттан соң тоқтайды, допты соқса, ол да біраз домалап, тоқтайды.

Бірақ итальян ғалымы Галилео Галилей денелер қозғалысын байқаудан принципті жаңа тұжырым жасады. Ол қозғалған денелер жылдамдықтарының өзгерісі әр түрлі жағдайда түрліше өзгеретініне көңіл аударды. Бірдей бастапқы жылдамдығы бар тас, құммен салыстырғанда, мұз бетінде тоқтағанша көбірек сырғанайды. Осындай байқаулар нәтижесінде Галилей мынадай тұжырымға келді: әрбір дененің жылдамдығы тек қана басқа денелермен өзара әрекеті нәтижесінде ғана өзгереді.

 

Инерция заңы

 

1632 жылы Галилей инерция заңын тұжырымдады: егер денеге басқа денелер әсер етпесе, немесе олардың әсерлері бір-бірін теңестірсе, онда денетыныштық күйін, немесе бір қалыпты түзу сызықты қозғалыс күйін, сақтайды.

 

Ньютонның бірінші заңы

 

Ұлы ағылшын ғалымы Исаак Ньютон инерция заңын механиканың негізгі заңдарының қатарына енгізді, сондықтан инерция заңын Ньютонның бірінші заңы, немесе механиканың бірінші заңы, деп атайды.              

 

Инерция

 

Сыртқы әсер болмағанда, дене жылдамдығының сақталу құбылысын инерция деп атайды. Сайманды айналмалы қайрақпен түйістірсек, инерция құбылысын көрнекті түрде байқауға болады (2.23-сурет). Қайрақтасының ұсақ бөлшектері  бөлініп, ұшқындап, инерция бойынша бір қалыпты түзу сызықты қозғалады. Инерция құбылысы бізге күнделікті тәжірибеден де белгілі. Мысалы, автобус оқыс тоқтағанда, ішіндегі пассажир инерция бойынша бұрынғы жылдамдықпен ілгері қозғалады. Үлкен жылдамдықпен келе жатқан автобус бұрылғанда, инерцияға сәйкес пассажир автобус қабырғасына қарай ығысады.
Дененің қозғалыс және тыныштық күйлері салыстырмалы болғандықтан, басқа  денелермен әсерлеспеген дененің өзі де бір санақ жүйесінде тыныштықта болып, басқа санақ жүйесінде үдемелі қозғалыста болуы мүмкін. Сондықтан инерция заңы барлық санақ жүйелерінде орындала бермейді.


Инерциялық санақ жүйелері

 

Инерция заңы орындалатын санақ жүйелерін инерциялық санақ жүйелері деп атайды.

Жер бетінде өтетін тәжірибелерде инерция заңы жеткілікті дәлдікпен орындалады, сондықтан көбінесе Жермен байланысты санақ жүйелерін инерциялық санақ жүйелері деп есептейді. Алайда үлкен дәлдікпен өлшеулер өткізгенде, инерция заңына қайшы келетін құбылыстардың байқалуы Жердің өз осін айналуымен және Күнді айналу қозғалысымен байланысты.