Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Ньютон (1646-1727) народився в рік смерті Галілея. Його наукова діяльність була тісно пов'язана з Лондонським Королівським товариством, спільнотою талановитих людей, об'єднаних спільним інтересом до пізнання природи. Серед них був Р. Гук, який за 80 років до народження Ламарка (1744-1829) висловив ідеї, схожі з біологічними ідеями останнього. Р. Гук цікавився багатьма проблемами. З відкриттям нідерландським вченим X. Гюйгенсом (1629-1625) відцентрового прискорення багато в Лондонському Королівському товаристві зацікавилися питанням про силу, що управляє рухом небесних тіл. Є відомості, що Р. Гук зрозумів суть принципу квадрата відстаней при взаємодії матеріальних тіл, але відклав його оформлення на майбутнє. Трактат «Про рух» Ньютона, основа майбутньої його роботи «Математичні початки натуральної філософії» (1687), кинув Р. Гука в шок. У кав'ярні, де члени Лондонського Королівського товариства обговорювали трактат Ньютона «Про рух», Р. Гук назвав Ньютона плагіатором, так як в своєму запрошенні на засідання товариства, яке він направив Ньютону, він виклав власні міркування про закон зворотних квадратів.
У «Математичних засадах натуральної філософії» Ньютон представив струнку систему понять і принципів опису механічного руху. Його заслуга полягала в тому, що він першим в математичній формі висловив загальні ідеї і думки про механічний рух усіх своїх попередників і сучасників.
Перший закон Ньютона. Тіло рухається в одному і тому ж напрямку з постійною швидкістю, якщо на нього не діє сила. Отже, якщо на тіло не діє сила, то воно хоч греблю гати довго перебуває в стані спокою.
Перший закон Ньютона є узагальненням принципу інерції Галілея. Ньютон використовує поняття швидкості, т. Е. Прискорення, зміна швидкості, за яким можна помітити дію сили на матеріальне тіло. Далі, цей закон стверджує виборче, важливе значення інерційних систем відліку для вивчення руху тіл, слідуючи методологічним принципом «від простого до складного».
Другий закон Ньютона. Прискорення, що повідомляється тілу, прямо пропорційно величині сили, що діє на тіло, і обрат-
але пропорційно його інертною масі: а = F / m, де а - прискорення, F- сила,
т - інертна маса. Ньютон визначив масу тіла як кількість речовини, що міститься в тілі. З досвіду відомо, що будь-яке тіло «противиться» зміни стану свого руху і однакові сили, прикладені до різних тіл, повідомляють їм різні прискорення. Отже, є загальний фізичний властивість всіх матеріальних тіл, а саме здатність матеріальних тел перешкоджати зміні стану їх руху або спокою. Це властивість отримало назву інертної маси тіла.
Третій закон Ньютона. Сили взаємодії тіл рівні за величиною і протилежні за напрямком: F (AB) = -F (BA), де AB - тіла, F (АВ) - сила, з якою А діє на В, і -F (BA) - сила, з якої тіло В діє на тіло А.
Третій закон Ньютона говорить про характер фізичного взаємодії між матеріальними тілами. У механічному взаємодії сили виникають попарно, т. Е. Дії відповідає протидія. Всі ці три закони Ньютона лежать в основі класичної механіки.
Розмірковуючи над проблемою вільного падіння тіл, встановленого Галілеєм, Ньютон спробував відповісти на питання, яка сила змушує матеріальні тіла падати до поверхні Землі і чи не є ця сила тієї ж фізичної природи, яка змушує рухатися планети навколо Сонця по законам І. Кеплера (по еліпсам , а не по колах). Міркуючи чисто дедуктивно, він сформулював закон всесвітнього тяжіння: Земля має масу, яблуко теж. За другим законом Ньютона сила прямо пропорційна масі тіла (F = ma). У разі вільного падіння яблука на Землю має місце взаємодія двох мас (яблука і Землі), отже, сила F повинна бути пропорційна добутку мас (т 1т 2), що беруть участь у фізичному взаємодії, названому вільним падінням. Звідси природним є питання, чи буде змінюватися величина сили при збільшенні відстані між тілами з масами т 1 і т 2.
Порівнюючи прискорення вільного падіння тіла на Місяці з прискоренням вільного падіння на Землі, Ньютон прийшов до висновку, що в разі вільного падіння Місяць і Земля поводяться як тіла, маса яких сконцентрована в їх центрі. Таке явище, як вважав Ньютон, можливо лише в разі, коли величина сили між взаємодіючими тілами обернено пропорційна
квадрату відстані між ними: F = G (т 1т 2 / R 2), де G гравітаційна стала, обчислена досвідченим шляхом т 1 і т 2 - маси тіла, R - відстань між тілами. При т 1 = 1 кг, т 2 - 1 кг і R = 1 м велічінаG = 6,67 • 10-11 Нм / кг. (Де Н - сила (ньютон), яка, будучи прикладена до тіла в 1 кг (масу), повідомляє йому прискорення а, рівне 1 м / с2). Величина гравітаційної постояннойзавісіт від вибору системи відліку.
Закон всесвітнього тяжіння Ньютона говорить про наявність в природі універсальної сили фізичного взаємодії між матеріальними тілами, яка є об'єктивною і незалежною від настроїв і бажань людей. Виражена в цій математичній формулі залежність між значеннями входять до неї величин дозволяє прогнозувати дію цієї сили взаємодії в часі. Цю силу взаємодії стали називати силою тяжіння, гравітаційним фізичним взаємодією між матеріальними тілами.
Сила тяжіння - це історично перша сила фізичного взаємодії, яка була відкрита природознавством. У формулюванні закону всесвітнього тяжіння Ньютон використовував поняття важкої маси тіла. Важка маса тіла залежить від маси тіла, що знаходиться з ним в гравітаційній взаємодії. Він вважав, що відношення між інертною і важкою масою тіл є однаковим і не залежить від природи матеріалу, з якого тіла створені (залізо, дерево і т. Д.). Це припущення викликало жваву дискусію про фізичну природу цього відношення. А. Ейнштейн запропонував вирішення цього питання в загальній теорії відносності.