Kamano ea Newton: Kutloisiso ea Pele ea Motsamao le Matla a Khoheli
Pendahuluan
Isaac Newton, e mong oa bo-rasaense ba nang le tšusumetso e kholo historing, o ile a hlahisa likhopolo-taba tse ileng tsa fetola kutloisiso ea rona ea bokahohle. Mosebetsi oa hae oa bohlokoa, “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica,” o hatisitsoeng ka 1687, o ile oa hlahisa melao ea motsamao le molao oa matla a khoheli a bokahohleng. Le hoja khopolo ea kamano, joalo ka ha e tsebahala haholo kajeno, hangata e amahanngoa le Albert Einstein, khopolo ea kamano e ile ea qala ho hlophisoa ka mokhoa oa khale ke Newton. Sengoloa sena se tla hlahloba melao-motheo ea Newton ea kamano, litlamorao tsa eona kutloisisong ea motsamao le matla a khoheli, le kamoo mehopolo ena e fetohileng ho fihlela mehleng ea kamano ea Einstein.
Melao ea Newton ea Motsamao
Melao ea Newton ea motsamao ke motheo oa mekhoa ea khale 'me e na le melao e meraro e hlalosang kamano pakeng tsa motsamao oa ntho le matla a sebetsang ho eona. Melao ena e meraro ke:
1. Molao oa Pele oa Newton (Molao oa Boima):
"Ntho e 'ngoe le e 'ngoe e tla lula e phomotse kapa e tsamaea ka lebelo le sa fetoheng moleng o otlolohileng ntle le haeba matla a kantle a nka khato ho fetola boemo boo."
Molao ona o totobatsa bohlokoa ba ho se inertia, e leng tšekamelo ea ntho ho boloka boemo ba eona ba motsamao. Moelelong oa kamano, sena se bolela hore motsamao o amanang pakeng tsa lintho tse peli o ke ke oa fetoha ntle le haeba matla a sebelisoa.
2. Molao oa Bobeli oa Newton:
"Ho potlaka ha ntho ho lekana ka ho toba le matla a sebetsang ho eona 'me ho lekana ka tsela e fapaneng le boima ba eona. Ka lipalo, sena se hlalosoa e le F = ma."
Mona, matla (F) ke sehlahisoa sa boima (m) le ho potlakisa (a). Molao ona o bontša kamoo motsamao oa ntho o ka fetoloang ka ho sebelisa matla. Moelelong oa kamano, sena se bolela hore matla a sebetsang nthong a tla fetola motsamao oa eona o amanang.
3. Molao oa Boraro oa Newton:
"Ketso e 'ngoe le e 'ngoe e tla hlahisa karabelo e lekanang le e fapaneng."
Molao ona o hlalosa hore matla a hlaha ka bobeli kamehla. Haeba ntho A e sebelisa matla ho ntho B, joale ntho B e tla sebelisa matla a lekanang empa a fapane ho ntho A. Sena se bohlokoa ho utloisiseng likamano lipakeng tsa lintho tse tsamaisong e koetsoeng.
Molao oa Newton oa Matla a Khoheli a Bokahohle
Molao oa Newton oa matla a khoheli a bokahohleng o bolela hore karoloana e 'ngoe le e 'ngoe bokahohleng e hohela karoloana e 'ngoe le e 'ngoe e 'ngoe ka matla a lekanang ka ho toba le sehlahisoa sa bongata ba likaroloana tse peli 'me ka mokhoa o fapaneng le sekwere sa sebaka se pakeng tsa tsona. Ho ea ka lipalo, molao ona o boleloa e le:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
Di mana:
– \( F \) ke matla a khoheli pakeng tsa dikarolwana tse pedi.
– \( G \) ke ntho e sa fetoheng ya matla a khoheli a bokahohleng.
– \( m_1 \) le \( m_2 \) ke bongata ba dikarolwana tse pedi.
– \( r \) ke sebaka se pakeng tsa litsi tsa boima ba likaroloana tse peli.
Molao oa Newton oa matla a khoheli o fana ka motheo oa ho utloisisa liketsahalo tse kang ho potoloha ha lipolanete le motsamao oa lintho tse holim'a Lefatše. O boetse o bapala karolo ea bohlokoa khopolong ea Newton ea kamano, kaha matla a khoheli ke matla a amang motsamao o amanang oa lintho tšimong ea matla a khoheli.
Kamano ea Newton
Ho amana ha Newton, kapa ka ho toba, molao-motheo oa Newton oa ho amana, ke khopolo ea hore melao ea fisiks e sebetsang foreiming e le 'ngoe ea litšupiso tsa inertial e sebetsa le foreiming e meng eohle ea litšupiso tsa inertial. Sena se bolela hore ha ho na foreimi e khethehileng ea litšupiso tsa inertial; melao eohle ea motsamao e sebetsa ka ho lekana foreiming efe kapa efe e tsamaeang ka lebelo le sa fetoheng mabapi le e 'ngoe le e 'ngoe.
Molao-motheo oa Kamano ea Khale
Molao-motheo oa Newton oa kamano o ka akaretsoa ka tsela e latelang:
– Liphetoho tsa Galilea: Li-equation tsa motsamao foreiming ea litšupiso tse sa sebetseng li ka fetoloa ho tloha foreiming e 'ngoe ho ea ho e 'ngoe li tsamaea ha li bapisoa le tsa pele ka lebelo le sa fetoheng ntle le ho fetola sebopeho sa li-equation.
Liphetoho tsa Galilea li hlalosa kamoo likhokahano tsa sebaka le nako li fetohang kateng lipakeng tsa liforeimi tse peli tsa litšupiso tsa inertial. A re re ho na le liforeimi tse peli tsa litšupiso tsa inertial, S le S', moo S' e tsamaeang ka lebelo le sa fetoheng \( v \) ha e bapisoa le S. Haeba \( (x, y, z, t) \) ke likhokahano tse foreiming ea S le \( (x', y', z', t') \) ke likhokahano tse foreiming ea S', joale liphetoho tsa Galilea li ka hlalosoa ka tsela ena:
\[ x' = x – vt \]
\[ y' = y \]
\[ z' = z \]
\[t' = t \]
Phetoho ena e bonts'a hore nako e phethahetse 'me e tšoana liforeiming tsohle tsa litšupiso tse sa sebetseng, e leng pono ea motheo mekheniking ea khale.
Litlamorao tsa Kamano ea Newton
Ho amana ha Newton le lintho ho na le litlamorao tse 'maloa tsa bohlokoa fisiks ea khale:
1. Boima le Motsamao o Amanang:
Ntho e tsamayang ka lebelo le sa fetoheng ka foreimi e le 'ngoe ea litšupiso e sa fetoheng e tla lula e tsamaea ka lebelo le sa fetoheng ka foreimi e 'ngoe ea litšupiso e sa fetoheng, ho latela molao-motheo oa Newton oa inertia. Sena se bolela hore motsamao o amanang pakeng tsa lintho tse peli ha o fetohe ntle le haeba matla a sebetsa ho tsona.
2. Paballo ea Matla:
Ka sebopeho sa referense se sa sebetseng, lebelo lohle la sistimi e koetsoeng le lula le tsitsitse haeba ho se na matla a kantle a sebetsang tsamaisong. Molao-motheo ona ke motheo oa molao oa paballo ea lebelo, e leng oa bohlokoa ho utloisiseng likhohlano le likamano lipakeng tsa lintho.
3. Matla a khoheli le ho sisinyeha ha potoloho:
Molao oa Newton oa matla a khoheli o re lumella ho bolela esale pele motsamao oa lipolanete le lihloliloeng tse ling tsa leholimo. Moelelong oa kamano ea Newton, lipolanete tsohle li mamela molao o tšoanang oa matla a khoheli 'me li itšoara ho latela melao ea Newton ea motsamao ka liforeimi tsa tsona tse sa sebetseng tsa litšupiso.
Phetoho ho ea ho Likamano tsa Einstein
Leha Newtonian relativity e fane ka motheo o tiileng oa ho utloisisa motsamao le matla a khoheli, e ne e e-na le mefokolo. Liketsahalo tse ling, tse kang lebelo le sa fetoheng la khanya le liphello tsa relativity ka lebelo le phahameng, li ne li ke ke tsa hlalosoa ke mechine ea khale ea Newtonian. Sena se ile sa lebisa nts'etsopele ea likhopolo tsa Albert Einstein tsa relativity e khethehileng le e akaretsang mathoasong a lekholo la bo20 la lilemo.
Kamano e Ikhethang
Khopolo-taba e ikhethang ea Einstein ea kamano, e hlahisitsoeng ka 1905, e ile ea ntlafatsa likhopolo-taba tse 'maloa tsa motheo tsa mechanics ea Newtonian. E 'ngoe ea likhopolo-taba tsa eona tsa mantlha ke hore lebelo la khanya ka har'a vacuum ha le fetohe ebile le ikemetse lebelo la moshebelli. Sena se ile sa hanyetsa pono ea Newton ea nako e felletseng 'me sa lebisa likhopolong tsa ho atoloha ha nako le ho khutsufala ha bolelele ka lebelo la kamano.
Kakaretso ea Kamano
Kakaretso ea kamano, e phatlalalitsoeng ke Einstein ka 1915, e nkile sebaka sa molao oa Newton oa matla a khoheli ka khopolo ea hore matla a khoheli ke ho kobeha ha sebaka-nako ho bakoang ke boima le matla. Khopolo-taba ena e hlalosa ka nepo liketsahalo tse matla tsa matla a khoheli, joalo ka potoloho ea polanete ea Mercury le masoba a matšo, tseo molao oa Newton oa matla a khoheli o ke keng oa li hlalosa.
Qetello
Ho amana ha Newton, ka melao ea eona ea motsamao le matla a khoheli a bokahohleng, ke motheo oa bohlokoa oa fisiks ea khale e fetotseng kutloisiso ea rona ea bokahohle. Melao-motheo ea ho amana ha Newton e fana ka pono e tsitsitseng ea motsamao le likamano ka har'a liforeimi tsa litšupiso tse sa sebetseng. Leha qetellong e ile ea nkeloa sebaka ke ho amana ha Einstein, lefa la Newton le ntse le le motheo o matla oa ho ithuta le ho utloisisa liketsahalo tsa tlhaho, ho tloha motsamaong oa lipolanete ho ea ho matla a letsatsi le letsatsi.
