ニュートンメカニクス:古典物理学の基礎
古典的なメカニクスとしても知られるニュートンメカニクスは、力の影響下でのオブジェクトの動きを説明する物理学の基本理論です。これは、1687年に出版された独創的な作品「哲学的自然の原則として自然哲学の数学原理)でこの理論の基礎を築いたイサク・ニュートンirにちなんで名付けられました。
重要な要素の内訳は次のとおりです。
1。運動法:
* 最初の法則(慣性): 安静時のオブジェクトは安静にとどまり、動きのあるオブジェクトは、正味の力によって動作しない限り、同じ速度で、同じ方向に動き続けます。
* 第二法則(力と加速): オブジェクトの加速は、それに作用する正味の力に直接比例し、その質量に反比例します。これはしばしば f =ma として表現されます 、ここで、fは力、mは質量、aは加速です。
* 第三法則(アクション反応): すべてのアクションに対して、等しい反対の反応があります。あるオブジェクトが別のオブジェクトに力を発揮すると、2番目のオブジェクトは最初のオブジェクトに等しく反対の力を発揮します。
2。普遍的な重力法: この法律では、宇宙のすべての粒子は、大衆の積に比例し、中心間の距離の平方に反比例する力で他のすべての粒子を引き付けると述べています。この法律は、なぜ物が地面に落ちるのか、惑星が太陽を周回する理由、そして銀河が一緒になっている理由を説明しています。
3。概念とツール:
* 質量: オブジェクトの物質の量の尺度。
* 力: オブジェクトの動きを変更できる相互作用。
* 勢い: オブジェクトの質量と速度の尺度。
* エネルギー: 仕事をする能力。
* 作業: 力は、移動する距離を掛けたオブジェクトに適用されます。
* パワー: 作業が行われるレート。
4。アプリケーション:
Newtonian Mechanicsには、以下を含むさまざまな分野で多数のアプリケーションがあります。
* エンジニアリング: 構造、機械、車両の設計。
* 天体物理学: 天体の動きを理解する。
* 弾道: 発射体の動きの研究。
* 流体力学: 液体の挙動の分析。
* 日常生活: オブジェクトがどのように移動して相互作用するかを説明します。
5。制限:
Newtonian Mechanicsは、日常のオブジェクトの動きの非常に正確な説明を提供しますが、次のように対処する際に制限があります。
* 非常に高速: 光の速度に近づくと、理論は崩壊し、相対論的メカニズムが必要になります。
* 非常に小さなオブジェクト: 原子および亜原子レベルでは、その行動を説明するには量子力学が必要です。
* 強い重力場: ブラックホール近くのように、非常に強い重力の領域では、一般的な相対性理論が必要です。
結論:
ニュートンメカニクスは物理学の基礎理論であり、幅広い現象の動きと力の包括的な理解を提供します。その制限は、特定の極端な条件を説明するためのより高度な理論の必要性を強調していますが、科学技術への影響は否定できません。