НЬЮТОН ЗАҢДАРЫНЫҢ КҮНДЕЛІКТІ ӨМІРДЕГІ КӨРІНІСІ

Көшер А. Е.

Ғылыми жетекші: Бркенова А.С., физика магистрі, математика, физика және информатика кафедрасының оқытушысы

Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

ayazhan.kosher@icloud.com

Күнделікті өмірде біз қозғалыспен байланысты көптеген құбылыстарды байқаймыз. Жүріп бара жатқан көлік, қолымыздан түсіп кеткен зат, тебілген доп немесе жел соққан кезде тербелген ағаш бұтақтары – барлығы белгілі бір заңдылықтарға бағынады. Бұл құбылыстардың негізінде Исаак Ньютон ашқан қозғалыс заңдары жатыр.Бұл заңдар біздің айналамызда үнемі байқалады, бірақ біз олар туралы ойланбаймыз. Мысалы, Егер мұз үстінде сырғанап келе жатқан адам кенеттен тоқтауға тырысса, ол инерция әсерінен біраз қашықтыққа жылжып кетеді. немесе ауыр жүкті жылжыту үшін көбірек күш жұмсау қажеттілігі – осындай заңдардың күнделікті көрінісі.

Осы мақалада Ньютонның үш негізгі заңы қарастырылады және олардың тұрмыста, техникада, спортта және басқа да салаларда қалай қолданылатыны нақты мысалдар арқылы түсіндіреміз.
Классикалық механиканың негізін қалаған Ньютон заңдары – табиғаттағы қозғалыс процестерін сипаттайтын негізгі қағидалар. Бұл заңдар көптеген ғылыми және техникалық салаларда кеңінен қолданылады. Оларды білудің маңыздылығы күнделікті өмірде де айқын көрінеді, себебі әрбір қозғалыс осы заңдарға бағынады. Ньютон заңдарының түрлі салаларда қалай қолданылатыны қарастырайық [1].

Инерция заңы және оның маңызы: Ньютонның бірінші заңы денеге сыртқы күш әсер етпеген жағдайда оның тыныштықта қалатынын немесе түзу сызықты бірқалыпты қозғалысты жалғастыратынын түсіндіреді [2]. Бұл заңды күнделікті өмірден байқауға болады. Көлік кенеттен тоқтағанда, жолаушының алға қарай қозғалысы.Үстелде жатқан заттың қозғалмай тұруы. Ғарышта салмақсыздық жағдайында денелердің қозғалысты жалғастыруы.

Ньютонның екінші заңы: Күш пен үдеу арасындағы байланыс
Бұл заң денеге әсер ететін күш пен оның үдеуі арасындағы тәуелділікті көрсетеді. Күш артқан сайын үдеу де артады, ал масса өскенде, үдеу азаяды [3]. Автомобильдің жылдамдық алу процесі. Әртүрлі салмақтағы заттарды көтерген кезде қажет болатын күш. Зымыран қозғалысының физикалық негіздері.

Әрекет пен қарсы әрекет заңы: Ньютонның үшінші заңы табиғаттағы барлық әрекеттердің оған қарама-қарсы бағытталған тең әрекет тудыратынын сипаттайды [4]. Адам жерді итергенде, жер оны кері итереді. Ракета қозғалысы жанармайдың сыртқа шығу реакциясына негізделген Секіру кезінде дененің кері серпілуі.

Көлік және инженерия саласындағы қолданылуы. Ньютон заңдары көлік қозғалысын есептеуде, ғарыштық аппараттарды жобалауда және құрылыс инженериясында кеңінен қолданылады. Жол қауіпсіздігі жүйелерін әзірлеу барысында бұл заңдарды ескеру аса маңызды [5].

Мысалға, көлік қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін тежелу қашықтығын  дәл есептеу маңызды. Бұл есепті кинематикалық теңдеулер мен Ньютонның  екінші заңын қолданып шығаруға болады.

Автомобиль бастапқы жылдамдығы v₀ = 72 км/сағ (20 м/с) жылдамдықпен қозғалып келе жатып,  жүргізуші тежегішті басады. Тежелу үдеуі a = -5 м/с² деп есептеледі. Көлік толық  тоқтағанға дейінгі тежелу қашықтығын табу керек.

Тежелу кезінде соңғы жылдамдық v = 0 болады, сондықтан қозғалыстың негізгі кинематикалық теңдеуін қолданамыз:

v² = v₀² + 2as

Мұнда:

- v = 0 (көлік толық тоқтайды)

- v₀ = 20 м/с

- a = -5 м/с²

Формуланы қайта жазамыз:

0 = (20)² + 2(-5) * s

0 = 400 - 10s

10s = 400

s = 40 м

Көлік толық тоқтауы үшін 40 метр қашықтық қажет.

Ньютон заңдары – қозғалыс пен күштер арасындағы байланысты түсіндіретін іргелі заңдар. Бұл заңдарды білу түрлі ғылыми және инженерлік салаларда ғана емес, күнделікті өмірде де қажет [3].

Пайдаланылған әдебиеттер:

[1] Ньютон И. Механика негіздері. – Мәскеу: Ғылым баспасы, 1687. – 45-б.

[2] Ландсберг Г.С. Қазіргі физика негіздері. – Алматы: Мектеп, 1988. – 112-б.

[3] Halliday, Resnick & Walker. Физика негіздері. – 10-басылым. – Нью-Йорк, 2013. – 256-б.

[4] Савельев И.В. Жалпы физика курсы. – 3-бөлім. – Мәскеу: Білім, 2004. – 98-б.

[5] Tipler P.A., Mosca G. Ғалымдар мен инженерлерге арналған физика. – 6-басылым. – Нью-Йорк, 2007. – 315-б.