Исаак Ньютон

Мультимедийная
презентация
по физике
Тема: «Яблочная эпопея
Исаака Ньютона»
Содержание
Биография Ньютона
Инерция и инертность
Законы Ньютона
Последние годы
Исследовательская
работа
Расчеты на всех
планетах
Небесные тела
Исаак Ньютон
Родился 25 декабря 1642 г.
Умер 20 марта 1727 года
Исаак Ньютон - английский
физик и математик, создатель
теоретических основ механики и
астрономии. Он открыл закон
всемирного тяготения,
разработал (наряду с Г.
Лейбницем) дифференциальное и
интегральное исчисления, изобрел
зеркальный телескоп и был
автором важнейших
экспериментальных работ по
оптике. Ньютона по праву
считают создателем
"классической физики".
Детство Ньютона
Исаак Ньютон, будущий великий физик и математик,
родился в семье фермера в Вулсторпе, близ Грантема в
Англии. Его отец умер незадолго до рождения сына.
С 12 лет мальчик начал учиться в Грантемской школе, а
в 1661 г. поступил в Тринити-колледж Кембриджского
университета в качестве субсайзера. Окончив колледж в
1665 г., Ньютон получил учёную степень бакалавра.
Начальное образование.
С 1661 по 1665 год Ньютон учился в
Кембриджском университете. С 1669 по
1701 год работал в этом университете. В
1695 году был назван смотрителем, а с 1699
года - главным директором монетного двора
в Лондоне.
Расцвет творчества Ньютона
В возрасте 24 лет Ньютон познал самоуважение,
увидел свое отличие от других и свое превосходство.
Так Ньютон в 1666 году в письме к астроному
Галлею сообщил о найденном им законе,
управляющем падением тел и движением планет.
Однако применив свою формулу к движению Луны,
Ньютон вынужден был признать поражение:
астрономы фиксировали местонахождение Луны
вовсе не там, где следовало ей быть по формуле
Ньютона. Он не захотел публиковать свой
результат.
Прошло шестнадцать лет. Ньютон
узнал, что значение радиуса Земли,
которым он пользовался при расчетах,
было неверным. Повторив вычисления с
более точным значением этого радиуса,
Ньютон получил прекрасное совпадение
результата. Прошло еще четыре года, и
лишь тогда, многократно убедившись,
что ошибки нет, Ньютон публикует
свое великое открытие – постижение
тайны всемирного тяготения.
Падение тел в трубке Ньютона
Ньютон-магистр.
В 1668 г. Ньютону
была присвоена
степень магистра, а в
1669 г. его учитель
знаменитый
английский
математик И.
Барроу передал ему
почётную физикоматематическую
кафедру в
университете,
которую Ньютон
занимал до 1701 г.
Второй зеркальный телескоп
В 1671 г. Ньютон
построил свой второй
зеркальный телескоп большего размера и
лучшего качества, чем
первый. Демонстрация
телескопа произвела
сильное впечатление на
современников, и вскоре
после этого (в январе
1672 г.) Ньютон был
избран членом
Лондонского королевского
общества - английской
академии наук.
Президент Лондонского
королевского общества
Позднее, в 1703 г., он стал президентом Лондонского королевского
общества. В 1695 г. ученый был назначен на должность
смотрителя Монетного двора. Этому, очевидно, способствовало
то, что он изучал свойства металлов. Ньютону было поручено
руководить перечеканкой всей английской монеты.
Ему удалось привести в порядок расстроенное монетное дело
Англии, и за это он получил в 1699 г. пожизненное
высокооплачиваемое звание директора Монетного двора.
Первый закон Ньютона
Материальная точка (тело) сохраняет
состояние покоя или равномерного
прямолинейного движения до тех пор,
пока воздействие со стороны других тел
не заставит ее (его) изменить это
состояние.
Второй закон Ньютона
Ускорение тела прямо пропорционально
равнодействующей сил, приложенных к телу, и
обратно пропорционально его массе.
F=m×a
а – ускорение тела, м/с2
F – сила, действующая на тело, Н
m – масса тела, кг
Третий закон Ньютона
Силы, с которыми два тела действуют друг
на друга, равны по модулю и
противоположны по направлению.
Знак «минус» показывает, что векторы сил
направлены в разные стороны.
F12=-F21
F12 – сила действия первого тела на второе, Н
F21 – сила действия второго тела на первое, Н
Закон всемирного
тяготения
Закон всемирного тяготения
На фоне впечатляющих успехов современной физики,
гравитация остается самым загадочным природным
явлением. Величие гравитации заключается в том, что
ей подчиняется все существующее на свете, начиная от
самой вселенной и кончая ее составляющими
элементами. Впервые наиболее полно это было
осознанно великим английским ученым Исааком
Ньютоном (1643...1727). В 1687 г. Ньютон опубликовал
свой знаменитый труд «Математические начала
натуральной философии», раскрывший человечеству
впервые теории движения планет и основы гравитации.
Закон всемирного тяготения Ньютона, который стал
первым научным законом, действующий во всей
Вселенной гласит: каждые две частицы материи
притягивают взаимно друг друга, или тяготеют друг
другу, с силой, прямо пропорциональной произведению их
масс и обратно пропорционально квадрату расстояния
между ними.
Сила удара, время удара и давление
А теперь мы можем узнать силу удара, время удара и
давление во время удара яблока.
Проведем опыт:
Возьмем яблоко массой
120 г и бросим его на
напольные весы с
высоты 2 м. На весы
положим бумагу с
копиркой, чтобы
увидеть, какой след
оставило яблоко.
По формулам мы
рассчитаем силу
удара, время удара, и
какое давление
оказало яблоко.
Формула давления.
Мы провели опыт и увидели, что
показание весов во время удара
яблока – 11 кг, а площадь пятна
на бумаге под копиркой – 12см2
Рассмотрим силу удара,
время удара и давление яблока
на всех планетах солнечной
системы. И немного
информации о всех планетах.
Сила удара на всех планетах
Сила удара, Н
Меркурий
Венера
Земля
Луна
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
Время удара
Время удара, с
Меркурий
7%
5%
5%
Венера
Земля
Луна
13%
47%
Марс
Юпитер
4% 5%
7%
3%
4%
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
Давление
250000
Меркурий
Венера
200000
Земля
Луна
150000
Марс
Юпитер
100000
Сатурн
Уран
50000
Нептун
0
Плутон
Давление, Па
Давление некоторых веществ
Появился ли у Ньютона синяк после
падения яблока?
Из таблицы давления мы знаем, что давление крови –
104 Па. Мы можем предположить что, если давление,
оказанное снаружи, будет больше, у Ньютона
образуется синяк, а если меньше, то нет.
Теперь мы можем
предположить, что на
Венере, Земле, Марсе,
Юпитере, Сатурне,
Уране и Нептуне у
Ньютона образуется
синяк, а на Меркурии,
Луне и Плутоне у
Ньютона синяк не
появится.
Теория движения небесных тел
Созданная Ньютоном
теория движения небесных
тел, основанная на законе
всемирного тяготения,
была признана
крупнейшими английским
учёными того времени
и резко отрицательно
встречена на европейском
континенте. Противниками
взглядов Ньютона (в частности,
в вопросе о тяготении) были картезианцы,
воззрения которых господствовали в Европе, особенно во
Франции, в первой половине XVIII в.
Планета Нептун
Исключительную роль в
укреплении авторитета
теории Ньютона сыграла
работа А. К. Клеро по
учёту возмущающего
действия Юпитера и
Сатурна на движение
кометы Галлея. Успехи
теории Ньютона в
решении задач небесной
механики увенчались
открытием планеты
Нептун (1846 г.),
основанном на расчётах
возмущений орбиты
Юпитера
Вопрос о природе тяготения
Вопрос о природе тяготения во
времена Ньютона сводился в
сущности к проблеме
взаимодействия, т. е. наличия
или отсутствия материального
посредника в явлении взаимного
притяжения масс. Не признавая
картезианских воззрений на
природу тяготения, Ньютон,
однако, уклонился от каких-либо
объяснений, считая, что для них
нет достаточных научнотеоретических и опытных
оснований.
Инерция
Инерция – это состояние равномерного
прямолинейного движения или покоя.
Важным является то, что равномерное
прямолинейное движение есть состояние, а не
процесс. Именно в этом важнейший физический и
философский смысл первого закона Ньютона.
Именно об этом говорил Галилей, когда
противопоставлял свои мысленные опыты с
рассуждениями Аристотеля.
Единица Инерции
Единица инерции – инерционная масса или просто
масса. Масса измеряется в килограммах и измеряется с
помощью центрифуги. На вертикальную ось помещают
горизонтальный стержень, на стержень в свободном
положении помещают связанные нитью, эталон
килограмма и измеряемый груз, систему раскручивают
и находят отношение расстояний от грузов до оси
вращения. Это отношение и показывает, насколько
масса груза отличается от эталона.
Роль инерции
Роль инерции в мире небесных тел очень
велика. Например, Земля, двигаясь вокруг
Солнца, одновременно участвует в двух
движениях: под действием тяготения она
как будто падает на солнце и в то же время
по инерции стремится улететь от него.
Следовательно, если бы инерции не было,
Земля просто упала бы на Солнце.
Последние годы Ньютона
В свои последние годы он много времени проводил с Китти,
своей внучатой племянницей, играл с ней в своем кабинете.
Китти через полвека вспоминала о Ньютоне как о
приветливом старичке, читавшем без очков маленькими
буковками и любившем детскую компанию.
Ньютон был одним из тех немногих людей, кто раз и
навсегда разграничил понятия личного счастья и цели в жизни.
Последнее для него значило служить высшему разуму, идее
фундаментальной науки и в какой то степени обществу,
забывая, таким образом, о себе. Человек, который на многие
века утвердил в физике царство точного эксперимента и
бескомпромиссность формул, конец жизни отдал самой
голословной, самой ненаучной науке – теологии.
Так угас великий разум...
Заключение
Ньютон как никто другой оставил след в науке. Можно
сказать, что последующее развитие естествознания во
многом шло, либо опираясь на Ньютона, либо в споре с
Ньютоном: до двадцатого века – больше опираясь, в
двадцатом веке – больше споря.
the end
Работу выполнила:
Ученица 10 «А» класса
Гимназии №2
Пеньшина Елена.
Руководитель: Рыбакова
Наталья Казимировна