Le Fe'avea'i Fa'atatau a Newton: Malamalama i le Lalolagi mai se Va'aiga Fe'avea'i
O le gaioiga fa'atatau o se tasi o manatu autū i le fisiki, e fesoasoani ia i tatou e malamalama ai i le auala e gaoioi ai mea e tusa ai ma se tagata matau e ono gaoioi fo'i. O le faaupuga gaioiga fa'atatau e fa'atatau tonu lava i le gaioiga e fuaina mai se isi tulaga fa'asino. Mo le silia ma le tolu seneturi, o lenei mataupu faavae ua avea ma vaega taua o le mekanika masani, fa'afetai i sao taua a Isaac Newton. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou su'esu'eina le manatu o le gaioiga fa'atatau mai se vaaiga a Newtonian, mai ona fa'avae i ona fa'aoga i le olaga i aso faisoo ma le saienisi fa'aonaponei.
O Mataupu Faavae o le Mekanika Newtonian
A o le'i tatou su'esu'eina le gaioiga fa'atatau, e fesoasoani le malamalama i mea taua o le mekanika a Newton. Na fa'atulaga e Isaac Newton tulafono e tolu o le gaioiga e avea ma ivi autū o le mekanika masani:
1. Tulafono o le Lē Mafai ona Fa'agaoioia: O le a tumau pea se mea i le malolo pe gaoioi i se laina sa'o i se saoasaoa tumau se'i vagana ua fa'amalosia e se malosiaga mai fafo.
2. Tulafono o le Gaioiga ma le Tali Atu: O le faatelevaveina o se mea faitino e tutusa lelei ma le malosi e faʻaoga i ai, ma e faʻafeagai foʻi ma le mamafa o le mea faitino.
3. Tulafono o le Gaioiga ma le Tali: Mo gaioiga uma, e iai se tali tutusa ma se tali faafeagai.
O nei tulafono e tolu, ia e pulea ai le auala e gaoioi ai meafaitino i lalo o le gaioiga a malosiaga, e fausia ai foi le faavae mo lo tatou malamalamaga i le gaioiga faatatau.
O le ā le Fe'avea'i Fa'atatau?
O le gaioiga fa'atatau e aofia ai le mata'ituina o le gaioiga o se mea mai nofoaga fa'asino eseese. Mo se fa'ata'ita'iga, mafaufau o lo'o e i luga o se nofoaafi o lo'o gaoioi. Mai lau va'aiga ma le va'aiga a isi pasese, e foliga mai o lo'o e tu mautu a'o gaoioi le nofoaafi. Peita'i, i se tasi o lo'o tu i fafo o le nofoaafi (mo se fa'ata'ita'iga, i luga o se tulaga o le nofoaga), o lo'o e gaoioi fa'atasi ma le nofoaafi.
O lenei vaaiga ese e faaalia ai o le gaioiga e faatatau; e leai se gaioiga atoatoa. Na malamalama Newton i lenei mea ma tuufaatasia i ana mataupu faavae o le mekanika.
Faiga Inertial ma Faiga Non-Inertial
I le mekanika a Newtonian, e mafai ona vaevaeina fa'asinomaga o gaioiga i ni vaega se lua: faiga inertial ma faiga e le inertial.
Faiga Fa'agata
O le faiga inertial o se faiga fa'asino e gaoioi i se saoasaoa tumau, o lona uiga e leai se fa'avavevaveina e o'o i ai. I lenei faiga, e fa'aoga tulafono a Newton e aunoa ma se suiga. Mo se fa'ata'ita'iga, afai e va'aia e ni tagata va'ai se to'alua i totonu o ni nofoaafi se lua o lo'o gaoioi i se saoasaoa tumau le gaioiga o se polo i totonu o a la'ua nofoaafi ta'itasi, o le a la va'aia le polo o lo'o gaoioi e tusa ai ma tulafono a Newton e aunoa ma se suiga.
Faiga e lē o se Faiga e Lē Malosi
I le isi itu, o se faiga e le o se inertial o se faiga fa'asino o lo'o fa'agasolo i le fa'avavevaveina. I lenei faiga, e le fa'aoga atoatoa tulafono a Newton se'i vagana ua tatou mafaufau i malosiaga fa'atusa e pei o le malosi o Coriolis po'o le malosi centripetal. Mo se fa'ata'ita'iga, afai o lo'o e i totonu o se ta'avale o lo'o fa'avavevaveina, o le a e lagona le tuleia i tua.
Suiga i Kalilaia
O se tasi o faavae o le mekanika masani a Newton mo le malamalama i le gaioiga fa'atatau o le suiga o Kalilaia. Na ta'ua e Galileo Galilei, o lē na musuia Newton, e fa'atatau tutusa tulafono o le fisiki i faiga uma o le inertial. O le fua fa'atatau o le suiga o Kalilaia e mafai ai ona tatou siitia mai le tasi faiga o le inertial i le isi e ala i le fa'aopoopoina pe to'esea o saoasaoa fa'atatau i le va o latou.
Mo se faʻataʻitaʻiga, afai o loʻo agai atu se nofoaafi i le taumatau ma le saoasaoa \(v\), ma togi e se tasi se polo i luma i totonu o le nofoaafi ma le saoasaoa \(u\) e faʻatatau i le nofoaafi, o lona uiga o le saoasaoa o le polo e faʻatatau i le eleele o le \(u + v\). O lenei suiga e matua aoga lava i le foia o le tele o faʻafitauli o gaioiga faʻatatau i mekanika masani.
Fa'aaogāga o le Fe'avea'i Fa'atatau a Newton i le Olaga i Aso Ta'itasi
O le malamalama i le fegasoloa'iga fa'atatau e iai sona a'afiaga tele i le tele o vaega o le olaga i aso faisoo ma tekinolosi. O nisi nei o fa'ata'ita'iga:
Fa'atautaia o Satelite
E feoa'i satelite GPS i saoasaoa maualuluga e fa'atatau i le fogaeleele o le Lalolagi. Ina ia maua ai fa'amatalaga sa'o o le tulaga, e tatau i le polokalama GPS ona fa'amaumauina aafiaga o le gaioiga fa'atatau, aemaise lava le suiga o le televave e ta'ua o le aafiaga o le Doppler. A leai, o le tulaga e tu'uina mai e satelite e ono le sa'o i le tele o mita.
Felauaiga
O le puleaina ma le mamanuina o faiga o felauaiga, mai alatele i nofoaafi ma vaalele, e manaʻomia ai se malamalama lelei i le gaioiga faʻatatau. Mo se faʻataʻitaʻiga, i se fetaulaiga o ala pisi, o le malamalama i le auala e fealuaʻi ai taavale e mafai ona fesoasoani e ʻalofia ai faʻalavelave.
Fisiki ma le Vateatea
O loʻo feoaʻi tagata femalagaaʻi i le vateatea i luga o le International Space Station (ISS) i ni saoasaoa maualuluga e faʻatatau i le Lalolagi. O le malamalama i le gaioiga faʻatatau e mafai ai ona latou fuafuaina auala e manaʻomia e faʻataamilo ai pe feiloaʻi ai ma isi vaʻalele.
Eseesega ma le A'oa'oga o le Relativity
E masani ona fenumiai le toʻatele o tagata i le Newtonian relative motion ma le aʻoaʻoga a Albert Einstein i le relativity. E ui o loʻo tuʻuina mai e nei mea uma se malamalamaga i le relative motion, ae o loʻo i ai ni eseesega taua i le va o ia mea.
Fa'atatauga Fa'apitoa
O le aʻoaʻoga faapitoa a Einstein e uiga i le felagolagomaʻi na faʻalauiloa mai ai le manatu e le gata o le saoasaoa faʻatatau, ae faʻapea foʻi le taimi ma le vateatea e aʻafia i le saoasaoa o se mea e latalata atu i le saoasaoa o le malamalama. I le faʻavae o Newtonian, sa manatu o le taimi o se mea e tutusa mo tagata matau uma, ae na faʻaalia e Einstein e mafai e le taimi ona gaoioi lemu tele pe a faʻatusatusa i se tagata matau i se tulaga e vave ona gaoioi.
Fa'atatauga Lautele
Na faʻalauteleina foʻi e Einstein le manatu o le gaioiga faʻatatau e ala i lana aʻoaʻoga lautele o le relativity, lea na faʻalauiloa mai ai le faatosinaga o le kalave i le piʻo o le avanoa-taimi. E matuā ese lava lenei mea mai le vaaiga a Newton, lea na manatu ai o le kalave o se malosiaga e galue vave i le "avanoa atoatoa."
I'uga
O le gaioiga fa'atatau o se manatu fa'avae na atia'e e Isaac Newton ma lagolagoina ai le tele o mataupu fa'avae o le mekanika masani. O le malamalama i le gaioiga fa'atatau e mafai ai ona tatou malamalama i le auala e gaoioi ai mea ma tu'uina atu ai fa'amatalaga sa'o i faiga fa'asino eseese. Mai suiga i Kalilaia i ona fa'aoga i aso uma, o le gaioiga fa'atatau e tumau pea le taua ma le aoga i le fisiki masani.
E ui i eseesega taua i le va o le mekanika masani ma le aʻoaʻoga a Einstein i le relativity, o le sao o Newton i lo tatou malamalama i le gaioiga faʻatatau o loʻo tumau pea o se laʻasaga taua i le talafaasolopito o le saienisi. E oʻo mai i le aso, o le manatu o le gaioiga faʻatatau e fesoasoani i tagata i le tele o vaega eseese, mai tekinolosi i aso uma i suʻesuʻega i le vateatea.
