“Ньютонның үш заңы:Табиғат тілін түсіну кілті’’

Үсен Нұрсұлтан Бақытжанұлы

1. Ғылыми жетекші: Габдуллин Р. С.

2. Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қаласы.

Usenbainustan@gmail.com

Аннотация

Бұл мақалада физика ғылымының іргетасы болып саналатын Исаак Ньютонның үш негізгі қозғалыс заңы қарастырылады. Ньютон заңдары — табиғаттағы қозғалыстар мен күштердің өзара байланысын түсіндіретін әмбебап қағидалар. Мақалада әр заңның мазмұны, математикалық өрнектелуі және күнделікті өмірден алынған мысалдар арқылы мағынасы ашылады. Сондай-ақ Ньютон заңдарының техника, инженерия және ғарыштық зерттеулер салаларындағы маңызы ерекше атап өтіледі. Бұл жұмыс оқушылар мен студенттерге механика негіздерін тереңірек меңгеруге көмектеседі және физикалық құбылыстарға ғылыми көзқараспен қарауға жол ашады.

1.Исаак Ньютонның үш заңы табиғаттағы қозғалыс пен күштердің арасындағы байланысты түсіндіруде ерекше орын алады. Бұл заңдар бізге барлық денелердің қозғалысын, олардың өзара әрекетін және сыртқы күштің әсерін нақты түрде сипаттауға мүмкіндік береді.

Ньютон заңдары табиғаттағы қозғалыс пен өзгерістерді түсінудің іргетасы болып табылады. Олардың көмегімен адамзат ғарыш кеңістігін зерттеп, түрлі техникалық жетістіктерге қол жеткізді. Сондықтан Ньютонның үш заңы — табиғатты танудың және оны басқарудың негізгі кілті саналады.

Табиғаттағы барлық қозғалыстар мен күштерді түсіну үшін Исаак Ньютонның үш заңы аса маңызды рөл атқарады. Бұл заңдар табиғат құбылыстарының терең мәнін ашуға көмектеседі және қазіргі заманғы ғылымның негізін қалаған. Әр заң өміріміздің әр сәтінде көрініс табады және оларды нақты мысалдар арқылы қарастырсақ, түсінуіміз одан әрі тереңдей түседі.[4]

Бірінші заң: Инерция заңы

Инерция – дененің өзінің қозғалыс күйін сақтау қасиеті. Бұл заң бізге кез келген дененің өз күйін өзгертпеуге бейім екенін көрсетеді, ал оны өзгерту үшін сыртқы күш керек.

Инерцияның табиғаттағы маңызы

Инерция – дененің өз қозғалыс күйін (тыныштықта болуын немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалысын) сыртқы күш әсер етпесе сақтау қасиеті. Бұл құбылыс табиғаттағы көптеген процестердің негізінде жатыр және өмірде маңызды рөл атқарады.[2]

Инерцияның арқасында:

• Аспан денелері өз орбиталарында қозғалып тұрады. Мысалы, Жер өзінің қозғалысын тоқтатпай Күнді айнала береді, өйткені оған басқа күш айтарлықтай әсер етпейді.

• Көліктердің қозғалысы мен тоқтауы инерцияға байланысты түсіндіріледі. Автобус кенет тоқтағанда ішіндегі жолаушылардың алға ұмтылуы — инерцияның айқын көрінісі.

• Спорттық қозғалыстарда да инерция үлкен рөл атқарады: допты лақтырғанда немесе спортшы жүгіріп келе жатқанда, олардың қозғалысы сыртқы күш әсер етпегенше жалғасады.

• Табиғи құбылыстарда — жел ұшырған жапырақтың немесе өзен ағысымен қозғалған судың бірқалыпты қозғалысы — барлығы инерция құбылысының көрінісі.

Инерция табиғатта қозғалыстың үздіксіздігін қамтамасыз етеді. Ол күш пен қозғалыс арасындағы байланысты тереңірек түсінуге мүмкіндік береді және механика заңдарының негізін құрайды.

2.Екінші заң: Ньютонның негізгі динамикалық заңы

Күш, масса және үдеу арасындағы байланыс.

Табиғаттағы барлық қозғалыстар мен денелердің өзара әрекеттерін түсіну үшін Ньютонның екінші заңын білу өте маңызды. Бұл заң күш, масса және үдеу арасындағы тура байланысты сипаттайды. Нақтырақ айтсақ, денеге әсер ететін күш оның массасы мен алған үдеуінің көбейтіндісіне тең болады:

F = ma

Мұнда:

• F – денеге әсер ететін күш (ньютонмен өлшенеді, Н),

• m – дененің массасы (килограмммен өлшенеді, кг),

• a – дененің алған үдеуі (метр/секунд² бірлігінде өлшенеді). [1]

Бұл байланысты қалай түсіндіруге болады?

1.Күш пен үдеу арасындағы байланыс:

Күш неғұрлым үлкен болса, дене соғұрлым үлкен үдеумен қозғалады. Яғни, күш пен үдеу арасында тура пропорционалдық бар.

Мысал: Егер сіз допты аз күшпен итерсеңіз, ол баяу қозғалады, ал күшті қатты қолдансаңыз, доп тез үдейді.

2.Масса мен үдеу арасындағы байланыс:

Массасы үлкен денені үдету үшін көп күш қажет. Яғни, масса артқан сайын үдеу кері пропорционалды азаяды.

Мысал: Бірдей күшпен жеңіл және ауыр денені итерсек, жеңіл дене тез үдейді, ал ауыр дене баяу қозғалады.

3.Күш пен масса арасындағы байланыс:

Егер дененің массасы үлкен болса, оған үлкен үдеу беру үшін көбірек күш жұмсау керек.

Мысал: Жүк көлігін қозғалтқаннан гөрі, жеңіл велосипедті қозғалысқа келтіру әлдеқайда оңай, себебі велосипедтің массасы аз.

Күнделікті өмірдегі мысалдар:

• Автокөлік: Жеңіл көлік аз күшпен жылдам үдей алады, ал ауыр жүк көлігі үшін үлкен қозғалтқыш күші қажет.

• Спорт: Спортшы жеңіл допты тез әрі алысқа лақтырады, ал ауыр ядроны лақтыру үшін көп күш жұмсайды, бірақ оның үдеуі азырақ болады.

• Зымырандар: Жанған отын газдарының үлкен күші арқылы ауыр зымыранға қажетті үдеу беріледі, сондықтан ол ғарышқа көтеріле алады.

Күш, масса және үдеу арасындағы байланыс – табиғаттағы қозғалысты түсіндіретін негізгі заңдылықтардың бірі. Бұл байланыс арқылы біз денелердің қозғалысын алдын ала болжай аламыз, инженерлік жобалар жасаймыз және техника мен көліктердің жұмыс істеу принциптерін түсіндіреміз.

Ньютонның екінші заңы – механиканың іргетасы және барлық физикалық қозғалыстардың математикалық негізі.[3]

3.Үшінші заңы: Әрекет пен қарсы әрекет

Табиғатта барлық денелер бір-бірімен өзара әрекеттеседі. Бұл өзара әрекет Исаак Ньютонның үшінші заңы арқылы түсіндіріледі:

Әрбір әрекетке тең және қарама-қарсы бағытталған қарсы әрекет болады.

Яғни, бір дене екінші денеге белгілі бір күшпен әсер етсе, екінші дене де бірінші денеге дәл сондай күшпен, бірақ қарама-қарсы бағытта әсер етеді.

Табиғаттағы нақты көріністері:

1. Жер мен адам арасындағы әрекет:

Біз жер бетінде жүреміз, өйткені Жер бізді өзіне қарай тартады (гравитациялық күш). Сол уақытта біз де Жерге дәл сондай күшпен әсер етеміз, бірақ Жердің массасы өте үлкен болғандықтан, ол қозғалып кетпейді.

2. Құс ұшқанда:

Құс қанатымен ауаны төмен қарай итереді. Ал ауа өз кезегінде құсты жоғары қарай итереді. Осылайша, құс ауада қалықтап ұша алады.

2. Жаяу жүрген кезде:

Адам аяқпен жерді артқа қарай итереді. Сол кезде жер де адамды алға қарай итереді. Бұл өзара күштің арқасында біз алға жылжимыз.

2. Зымыран ұшқанда:

Зымыран қозғалтқышынан жанған газдар төмен қарай үлкен күшпен шығады. Ал осыған жауап ретінде зымыран жоғары қарай көтеріледі.

2. Секіру кезінде:

Біз жерді аяқпен итереміз — ал Жер бізді жоғары итереді. Сондықтан біз секіре аламыз.

Табиғаттағы барлық қозғалыстар мен күштер өзара әрекетке негізделген. Денелер бір-біріне міндетті түрде күшпен әсер етеді және бұл күштер әрқашан тең, бірақ қарама-қарсы бағытталған болады. Осы заңдылықты түсіну арқылы біз көптеген табиғи және техногендік процестерді дұрыс сипаттай аламыз: адамдардың қозғалысы, көліктердің қозғалысы, жануарлардың қимылы, ғарыш аппараттарының ұшуы — барлығы денелердің өзара әрекетінің нәтижесі.[2]

Қорытынды

Денелердің өзара әрекеті — табиғаттағы барлық қозғалыстар мен құбылыстардың негізгі заңы. Исаак Ньютонның үшінші заңы бойынша әрбір әрекетке міндетті түрде тең және қарама-қарсы бағытталған қарсы әрекет болады. Бұл қағида табиғатта әрдайым орындалады және денелердің бір-біріне қалай әсер ететінін түсіндіреді.

Денелердің өзара әрекеті табиғаттағы тепе-теңдікті және қозғалыстардың үйлесімділігін қамтамасыз етеді. Осы заңдылықты түсіну арқылы адамзат техника мен технологияның дамуына жол ашты: көлік құралдарын, ғарыш кемелерін жасап, табиғат күштерін тиімді пайдалана білді.

Сондықтан денелердің өзара әрекеті — табиғаттың тұрақтылығы мен қозғалысының негізгі тетігі болып табылады. Бұл заң табиғатты тереңірек түсінуге, әрі оны тиімді басқаруға мүмкіндік береді.

Қолданылған әдебиеттер:

1. “Физика, Закирова Н.А., 9-сынып оқулығы ” .-Алматы-ПВ, 2019.

2. “Д.В.Сивухин Общый курс физики”.- Глава 2 - Законы Ньютона

https://search.app/NjcvSgznSN4MpmJC9

3. Фейнман Ричард – «Фейнмановские лекции по физике. Том 1»

https://search.app/x9Rhzu6LTYjZBNxU9

4. И.В. Савельев – «Курс общей физики. Том 1. Механика» https://search.app/5hwzbPtUNjHXKYBf6