Warqad Fiisigis ah oo ku saabsan Sharciyada Newton
Pendahuluan
Fiisigis waa laan ka mid ah sayniska dabiiciga ah kaas oo barta ifafaalaha iyo dhaqanka caalamka iyada oo loo marayo indho-indheyn, cabbir, iyo sameynta sharciyada guud ahaan khuseeya. Mid ka mid ah aasaaska ugu muhiimsan ee fiisigiska caadiga ah waa Sharciyada Dhaqdhaqaaqa ee Newton. Sharciyadan waxaa sameeyay Sir Isaac Newton qarnigii 17-aad waxayna u adeegaan saldhig u ah fahamka sida walxaha u dhaqaaqaan iyo sida xooggu u saameeyaan isbeddellada dhaqdhaqaaqaas. Iyadoo ay soo ifbaxeen farsamada casriga ah iyo kuwa kuantumka, Sharciyada Newton waxay weli aad ugu habboon yihiin sharraxaadda ifafaalaha kala duwan ee maalinlaha ah, gaar ahaan cabbirka walxaha ku socda xawaaraha aad uga yar xawaaraha iftiinka.
Shuruucda Newton ma aha oo kaliya qaacidooyin, laakiin waa qaab-dhismeed cilmiyeed oo lagu fekerayo xiriirka ka dhexeeya xoogga, cufnaanta, iyo dardargelinta. Adeegsigoodu waa mid aad u ballaaran, laga bilaabo xisaabinta dhaqdhaqaaqa gaadiidka iyo naqshadeynta buundada ilaa falanqaynta ciyaaraha iyo xitaa tiknoolajiyada duulista iyo hawada sare. Warqaddani waxay si nidaamsan uga hadli doontaa saddexda sharci ee Newton, fikradaha xoogga iyo cufnaanta, iyo tusaalooyinka ku saabsan isticmaalkooda nolol maalmeedka.
Fikradaha Aasaasiga ah: Xoogga, Cufnaanta, iyo Dhaqdhaqaaqa
Kahor inta aan laga hadlin saddexda sharci ee Newton, waxaa muhiim ah in la fahmo fikradaha muhiimka ah ee ku lug leh. Xooggu waa riixid ama jiidid oo beddeli kara xaaladda dhaqdhaqaaqa shay. Xooggu wuxuu leeyahay baaxad iyo jiha labadaba, taasoo ka dhigaysa tiro vector ah. Cutubka SI ee xoogga waa Newton (N), oo lagu qeexay xoogga loo baahan yahay si loo gaarsiiyo dardargelin 1 m/s² ah cuf dhan 1 kg.
Cufku waa cabbir lagu cabbiro firfircoonida shay, taas oo ah, u janjeersiga inuu ilaaliyo xaaladdiisa dhaqdhaqaaqa. Inta uu le'eg yahay cufnaanta shay, way sii adkaanaysaa in la dedejiyo ama la joojiyo. Cufku waa ka duwan yahay miisaanka. Cufku waa xoogga cufisjiidadka ee ku shaqeeya shay, sidaas darteedna wuxuu ku xiran yahay dardargelinta cufisjiidadka maxalliga ah.
Dhaqdhaqaaqa fiisigiska waxaa caadi ahaan lagu bartaa booska tirada, xawaaraha, iyo dardargelinta. Xawaaraha wuxuu tilmaamayaa sida ugu dhakhsaha badan ee boosku isu beddelo marka loo eego waqtiga, halka dardargelintu ay tilmaamayso isbeddelka xawaaraha halkii cutub. Shuruucda Newton waxay isku xiraan xoogga iyo dardargelinta, sidaas darteed waxay bixiyaan buundo u dhaxaysa sababta (xoogga) iyo saameynta (isbeddelka dhaqdhaqaaqa).
Sharciga Koowaad ee Newton (Sharciga Inertia)
Sharciga Koowaad ee Newton wuxuu leeyahay: "Shay wuxuu ku sii nasan doonaa ama wuxuu ku socon doonaa xariiq toosan xawaare joogto ah haddii xoogga saafiga ah ee ku shaqeynaya uu eber yahay." Taas macnaheedu waa haddii uusan jirin xoog saafi ah oo saameeya shay, shaygu ma la kulmi doono isbeddel ku yimaada xawaaraha.
Fikradda ugu muhiimsan ee sharcigan waa inertia. Inertia waxay sharraxaysaa sababta rakaabka baabuurta loo riixo marka bareegga baabuurku si lama filaan ah u dhaco. Marka baabuurku gaabiso, jidhka rakaabka wuxuu u janjeeraa inuu sii wado dhaqdhaqaaqiisa hore sababtoo ah inertia. Tani waa sababta suunka kuraasta ay aad muhiim u yihiin, maadaama ay bixiyaan awood joojisa jirka inuu sii wado inuu hore u socdo.
Tusaale kale waa shay miiska saaran. Shaygu wuxuu ku nastaa sababtoo ah ma jiro xoog jiif ah oo sababaya inuu dhaqaaqo; xoogga hoos u dhaca cufisjiidadka iyo xoogga kor u kaca ee miiska ayaa isku dheelitiran, sidaas darteed xoogga ka dhasha waa eber. Sidaa darteed, sharciga koowaad wuxuu xoogga saarayaa in isbeddel ku yimaada dhaqdhaqaaqa uu dhaco oo keliya haddii uu jiro xoog natiijo aan eber ahayn.
Sharciga Labaad ee Newton (Xiriirka ka dhexeeya Xoogga, Cufnaanta, iyo Dardargelinta)
Xeerka Labaad ee Newton waa xudunta farsamada qadiimiga ah wuxuuna leeyahay: "Xawaareynta shay waxay la mid tahay xoogga ka dhasha ee ku shaqeeya, waxayna si liddi ah ugu dhigantaa cufnaantiisa." Xisaab ahaan, waxaa loo qaabeeyey sidan:
ΣF = m · a
Halkan, ΣF waa xoogga natiijada (N), m waa cufka (kg), iyo a waa dardargelinta (m/s²). Qaacidadani waxay muujinaysaa laba qodob oo muhiim ah. Marka hore, xoogga badan ee lagu dabaqay shay cufkiisu joogto yahay, ayaa sii kordhaya dardargelinta ka dhalata. Marka labaad, isla xooggaas, shay cufkiisu weyn yahay wuxuu la kulmi doonaa dardargelin yar.
Tusaale ahaan, riixista gaadhi wax iibsi oo madhan way ka fududahay riixista mid buuxa. Gaariga buuxa wuxuu leeyahay cuf weyn, sidaa darteed dardargelintu way ka yar tahay xoogga riixitaanka ee isku midka ah. Tusaalooyinka ciyaaraha ayaa sidoo kale cad: kubbadda teniska ayaa ka fudud in la dedejiyo marka loo eego kubbadda bowling-ka sababtoo ah cufnaanteedu aad bay u yar tahay.
Sharciga Labaad ee Newton wuxuu kaloo ka caawiyaa falanqaynta awoodaha ku shaqeeya shay, sida is jiidjiid, xiisad xarig, xoog gu', iyo cufisjiid. Marka la xallinayo dhibaatooyinka, jaantuska jirka ee xorta ah ayaa badanaa loo isticmaalaa in lagu sawiro dhammaan awoodaha shaqeeya si xoogga ka dhasha si sax ah loogu xisaabiyo.
Sharciga Saddexaad ee Newton (Ficil iyo Falcelin)
Sharciga Saddexaad ee Newton wuxuu leeyahay: "Ficil kasta, waxaa jira falcelin siman iyo mid liddi ku ah." Taas macnaheedu waa haddii shayga A uu xoog ku sameeyo shayga B, markaas shayga B wuxuu xoog isku mid ah ku sameeyaa shayga A laakiin jihada ka soo horjeeda.
Sharcigan badanaa si khaldan ayaa loo fahmaa sababtoo ah dadku waxay u maleynayaan in ficilka iyo falcelintu ay is baabi'iyaan. Dhab ahaantii, labadan awoodood waxay ku dhaqmaan laba shay oo kala duwan, sidaa darteed iskuma baabi'iyaan isku shay. Tusaale ahaan, marka qofku dhulka istaago, cagihiisu waxay dhulka ku sameeyaan xoog hoos u socda (ficil), dhulkuna wuxuu cagihiisa ku sameeyaa xoog caadi ah oo kor u kaca (falcelin). Sababtoo ah xoogga falcelinta ee ka imanaya dabaqa ayaa ku filan inuu dheellitiro miisaankiisa, qofku wuu istaagi karaa isagoon dhicin.
Tusaale kale oo aad loo yaqaan waa dhaqdhaqaaqa gantaalka. Gantaalku wuxuu gaaska dib ugu tuuraa xawaare sare (ficil), ka dibna gaasku wuxuu riixaa hore gantaalka (falcelinta), isagoo gantaalka kor u riixaya. Mabda'a isku mid ah ayaa khuseeya buufinta aan la xidhin: hawada ayaa hal jiho ka baxda, buufintuna waxay u riixdaa jihada ka soo horjeeda.
Adeegsiga Sharciyada Newton ee nolol maalmeedka
Shuruucda Newton waxaa laga heli karaa hawlo badan. Gaadiidka, naqshadeynta baabuurtu waxay tixgelisaa awoodo kala duwan sida awoodda matoorka, iska caabbinta hawada, iyo is-jiidjiidka taayirka. Marka baabuurku leexdo, xoogga dhexe ayaa loo baahan yahay si loo ilaaliyo waddada wareegga ah ee gaadhiga; haddii is-jiidjiidku aanu ku filnayn, gaadhigu wuu simbiriirixan karaa.
Injineernimada, dhismaha dhismayaasha iyo buundooyinka waxay u baahan yihiin falanqaynta dheelitirka xoogga (Sharciga Koowaad ee Newton). Qaab-dhismeedyadu waa in loo qaabeeyaa si xoogagga iyo daqiiqadaha ka dhasha meelaha gaarka ah aysan u keenin burbur. Tiknoolajiyadda qalabka culus, Sharciga Labaad ee Newton waxaa loo isticmaalaa in lagu go'aamiyo xoogga looga baahan yahay mashiin si uu u qaado ama u dhaqaajiyo culays gaar ah.
Ciyaaraha, ciyaartoydu waxay adeegsadaan sharciga ficil-falcelinta. Orodyahanku wuxuu dib ugu riixaa dhulka, kaasoo orodyahanka horay u riixaya. Dabbaasha ayaa dib ugu riixa biyaha, taasoo dabaashaha hore u riixaysa. Inta ay xooggu si fiican u shaqeynayo, ayaa dardargelinta ka dhalata ay sii weynaanaysaa.
Xaddidaadaha Sharciyada Newton
In kasta oo ay aad waxtar u leeyihiin, sharciyada Newton waxay leeyihiin xaddidaadyo. Waxay ugu saxsan yihiin walxaha waaweyn ee xawaaraha hooseeya. Xawaaraha ku soo dhowaanaya xawaaraha iftiinka, aragtida Einstein ee isbarbardhigga ayaa noqonaysa mid sax ah sababtoo ah cufnaanta wax ku oolka ah iyo waqtiga ma aha kuwo dhammaystiran. Marka la eego cabbirka atamka iyo walxaha subatomic, farsamoyaqaannada kuantumku waa lagama maarmaan sababtoo ah dhaqanka walxaha laguma sharxi karo oo keliya xoogagga caadiga ah iyo raadadka.
Si kastaba ha ahaatee, inta badan dhibaatooyinka maalinlaha ah iyo codsiyada injineernimada badan, Sharciyada Newton wali waa habka ugu muhiimsan sababtoo ah waa kuwo fudud, wax ku ool ah, oo macquul ah oo sax ah.
Gabagabo
Shuruucda Newton waa aasaas muhiim ah oo ku saabsan fiisigiska caadiga ah kaas oo sharraxaya xiriirka ka dhexeeya xoogga iyo dhaqdhaqaaqa. Sharciga Koowaad ee Newton wuxuu sheegayaa in shay uu sii wadi doono xaaladdiisa dhaqdhaqaaqa haddii xoogga ka dhasha uu eber yahay. Sharciga Labaad ee Newton wuxuu sharxayaa in dardargelintu ay si toos ah ugu dhigan tahay xoogga ka dhasha iyo si liddi ku ah cufka, oo loo qaabeeyey ΣF = m·a. Sharciga Saddexaad ee Newton wuxuu xoojinayaa mabda'a ficil-falcelin, in xoog kasta uu had iyo jeer leeyahay lammaane isku mid ah oo leh jihada ka soo horjeeda.
Markaan fahamno saddexdan sharci, waxaan falanqeyn karnaa noocyo badan oo kala duwan oo ah ifafaale dabiici ah iyo kuwo tignoolajiyadeed, laga bilaabo dhaqdhaqaaqa fudud ee nolol maalmeedka ilaa naqshadeynta mashiinnada iyo gawaarida. Iyadoo ay jiraan xaddidaadyo xaalado aad u daran, Sharciyada Newton waxay weli khuseeyaan waxayna ka mid yihiin guulaha ugu waaweyn taariikhda sayniska.
-
Haddii aad rabto, waxaan ku dari karaa buug-yaraha, hordhac, ama waxaan abuuri karaa nooc "qaab dugsi" oo dheeraad ah (oo leh asal, hadal mashaakil, ujeeddooyin, dood, iyo gabagabo).
