Termini
Eksāmena indikatori
Videolekcijas
Par mums
Rokasgrāmata
Fizika I
×
Koordināta, ātruma vektors un ātruma vektora modulis
Ātrums un atskaites sistēmas
Kustības datu vizualizēšana un interpretēšana
Momentānais ātrums: ātruma vektors un tā modulis
Kustības vienādojumu izvedums
Proporciju lietošana kustības aprakstā
Horizontāls sviediens
Spēki. Ievads (1. daļa)
Spēki. Ievads (2. daļa)
Otrā Ņūtona likuma lietojums aprēķinos
Sistēmas un objekti
Kontaktspēki fizikā
Pirmais Ņūtona likums
Kas krīt ātrāk – ķieģelis vai spalva?
Masa un inerce
Trešais Ņūtona likums
Vairāk par trešo Ņūtona likumu
Spēku sadalīšana komponentēs
Otrais Ņūtona likums
Vairāk par otro Ņūtona likumu
Vektoru vizualizācija divās dimensijās
Četras fundamentālās mijiedarbības
Masa kā inertuma mērs vai gravitācijas mijiedarbības mērs
Starptautiskās kosmiskās stacijas orbitālais ātrums
Masas ietekme uz orbitālo ātrumu
Darbs un enerģijas izmaiņa
Darba un enerģijas izmaiņas lietojums aprēķinos
Konservatīvie spēki
Enerģijas nezūdamības likums
Ķermeņa impulss
Spēka atkarības no laika grafiskais attēlojums
Viļņi. Ievads
Periodisku viļņu īpašības
Diega svārsta periods
Atsperes svārsta svārstību amplitūda un periods
Atsperes svārsta svārstību periodu ietekmējošie lielumi
Skaņas ātrums
Pirmais Ņūtona likums
Apskatīt video Khan Academy platformā:
Newton's first law of motion
⛶
Transkripts:
LV
EN
Rādīt subtitrus:
00:00
Šajā video es gribu nedaudz parunāt
00:02
par pirmo Ņūtona likumu.
00:06
Un šis ir tulkojums no Ņūtona "Principia" no latīņu valodas
00:09
angļu valodā.
00:10
Tātad pirmais likums: "Katrs ķermenis saglabā
00:13
miera stāvokli vai vienmērīgu
00:20
taisnvirziena kustību, kamēr tas nav spiests
00:24
mainīt savu stāvokli pielikta spēka ietekmē."
00:27
Citiem vārdiem sakot, tas nozīmē,
00:30
ka ja kaut kas... katrs ķermenis saglabā...
00:33
tātad viss paliks miera stāvoklī vai
00:35
kustēsies ar konstantu ātrumu, ja vien
00:39
to nespiedīs mainīt stāvokli kāds spēks.
00:42
Ja vien uz to neiedarbojas spēks, īpaši nekompensēts spēks.
00:45
Un es to paskaidrošu pēc mirkļa.
00:47
Ja man ir kaut kas miera stāvoklī, pilnīgā miera stāvoklī.
00:50
Tātad man ir... un tas ir kaut kas,
00:53
ko mēs jau esam redzējuši.
00:56
Pieņemsim, ka man ir akmens.
00:59
Pieņemsim, ka man kaut kur ir akmens,
01:03
un tas guļ zālienā.
01:08
Es varu turpināt vērot šo akmeni.
01:10
Un tas, visticamāk, nekustēsies, pieņemot,
01:11
ka ar to nekas nenotiek.
01:13
Ja akmenim netiek pielikts spēks,
01:15
šis akmens vienkārši paliks tur.
01:17
Tātad pirmā daļa ir diezgan acīmredzama.
01:20
"Katrs ķermenis saglabā miera stāvokli"...
01:23
Otro daļu es vēl netulkošu...
01:25
"kamēr tam netiek pielikts kāds spēks."
01:28
Skaidrs, ka akmens būs miera stāvoklī,
01:30
ja vien tam netiks pielikts kāds spēks, ja vien kāds
01:33
nemēģinās to pagrūst, ripināt vai kaut ko citu ar to darīt.
01:37
Pirmā likuma mazāk intuitīvā daļa ir otrā daļa.
01:41
"Katrs ķermenis saglabā" vai nu "miera stāvokli,"
01:44
vai vienmērīgu taisnvirziena kustību,
01:48
kamēr tas nav spiests
01:50
mainīt savu stāvokli pielikta spēka ietekmē."
01:52
Tātad šis pirmais Ņūtona likums... un es domāju,
01:55
man šeit nedaudz jānovirzās no tēmas,
01:56
jo šis te ir Ņūtons.
02:00
Un, ja šis ir pirmais Ņūtona likums,
02:01
kāpēc man te ir šī milzīgā šī vīra bilde?
02:04
Nu, iemesls ir tāds, ka pirmais Ņūtona likums patiesībā ir
02:07
tikai šī vīra inerces likuma pārformulējums.
02:10
Un šis vīrs, vēl viens civilizācijas titāns,
02:14
patiešām, šis ir Galileo Galilejs.
02:19
Un viņš ir pirmais, kurš formulēja inerces likumu.
02:22
Un Ņūtons to tikai nedaudz pārfrāzēja un apvienoja
02:25
ar saviem pārējiem likumiem.
02:26
Bet viņš izdarīja daudz, daudz, daudz citu lietu.
02:28
Tāpēc patiesībā ir jāpateicas Galileo
02:30
par pirmo Ņūtona likumu.
02:32
Tāpēc es viņu ieliku lielākā bildē nekā šo.
02:34
Bet es biju iesācis domu.
02:36
Mēs saprotam, ka, ja kaut kas ir miera stāvoklī,
02:38
tas paliks miera stāvoklī, ja vien
02:39
uz to neiedarbosies kāds spēks.
02:41
Un dažās definīcijās jūs redzēsiet,
02:42
ja vien nav kāds nekompensēts spēks.
02:44
Un iemesls, kāpēc saka "nekompensēts",
02:46
ir tas, ka uz kaut ko var iedarboties divi spēki,
02:49
un tie varētu viens otru kompensēt.
02:50
Piemēram, es varētu grūst šo akmens pusi
02:53
ar noteiktu spēku.
02:55
Un, ja tu grūdīsi šo akmens pusi
02:56
ar tieši tādu pašu spēku, akmens nekustēsies.
03:00
Un vienīgais veids, kā tas kustētos, būtu, ja būtu daudz lielāks
03:03
spēks vienā pusē nekā otrā,
03:05
tātad, ja jums ir nekompensēts spēks.
03:07
Tātad, ja jums ir milzīgs... un varbūt akmens
03:09
ir slikta analoģija.
03:10
Ņemsim ledu, jo ledu ir vieglāk kustināt, vai ledu uz ledus.
03:14
Tātad šeit ir ledus.
03:16
Un tad man ir vēl viens ledus klucis,
03:17
kas stāv uz šī ledus.
03:19
Vēlreiz atkārtošu – mēs esam pazīstami ar ideju,
03:21
ka, ja uz to neiedarbojas spēks, ledus nekustēsies.
03:25
Bet kas notiek, ja es grūžu ledu
03:29
ar noteiktu spēku no šīs puses,
03:31
un tu grūd ledu no tās puses
03:32
ar tādu pašu spēku?
03:34
Ledus joprojām nekustēsies.
03:36
Šis te būtu kompensēts spēks.
03:41
Vienīgais veids, kā ledus var mainīt savu stāvokli, mainīt
03:47
savu miera stāvokli, ir, ja spēks ir nekompensēts.
03:50
Tātad, ja mēs pieliekam nedaudz spēka šai pusei,
03:53
tā, ka tas vairāk nekā kompensē spēku, kas to grūž šajā virzienā,
03:57
tad jūs redzēsiet, ka ledus klucis sāk kustēties,
04:00
sāk patiešām paātrināties šajā virzienā.
04:04
Bet es domāju, ka šī daļa ir acīmredzama.
04:05
Tas, ka kaut kas miera stāvoklī
04:07
paliks miera stāvoklī, ja vien uz to neiedarbosies
04:09
nekompensēts spēks.
04:11
Mazāk acīmredzama ir ideja, ka kaut kas,
04:14
kas kustas vienmērīgi taisnā virzienā, kas
04:16
ir cits veids, kā pateikt, ka kaut kam
04:18
ir konstants ātrums.
04:22
Viņš saka, ka kaut kas,
04:24
kam ir konstants ātrums, turpinās
04:26
kustēties ar šo konstanto ātrumu bezgalīgi,
04:29
ja vien uz to neiedarbosies nekompensēts spēks.
04:33
Un tas ir mazāk intuitīvi.
04:34
Jo viss mūsu cilvēciskajā pieredzē...
04:37
pat ja es pagrūstu šo ledus kluci,
04:41
galu galā tas apstāsies.
04:42
Tas vienkārši neturpinās kustēties mūžīgi, pat
04:44
pieņemot, ka šis ledus lauks ir bezgalīgi garš, tas ledus
04:47
galu galā apstāsies.
04:48
Vai, ja es metu tenisa bumbiņu.
04:54
Šī tenisa bumbiņa galu galā apstāsies.
04:59
Tā galu galā apstāsies.
05:01
Vai, ja es ripināšu boulinga bumbu, vai jebko citu.
05:04
Mēs nekad neesam redzējuši, vismaz savā cilvēciskajā pieredzē,
05:06
izskatās, ka viss galu galā apstāsies.
05:09
Tāpēc ir ļoti neintuitīvi teikt,
05:11
ka kaut kas kustībā vienkārši
05:12
turpinās kustēties bezgalīgi.
05:14
Viss cilvēka intuīcijā saka, ka, ja vēlies, lai kaut kas
05:17
turpinātu kustēties, tev ir jāturpina
05:19
pielikt vairāk spēka, jāturpina tam pievadīt vairāk enerģijas,
05:22
lai tas turpinātu kustēties.
05:23
Tavs auto nebrauks mūžīgi, ja vien tu neturpināsi,
05:25
ja vien dzinējs neturpinās dedzināt degvielu, lai brauktu, un patērēt
05:29
enerģiju.
05:30
Par ko tad viņi runā?
05:31
Nu, visos šajos piemēros... un es
05:33
domāju, ka šī patiesībā ir diezgan izcila atziņa no visiem
05:36
šiem vīriem, proti, ka visas šīs lietas
05:39
būtu kustējušās mūžīgi.
05:41
Bumba turpinātu ripot mūžīgi.
05:42
Šis ledus klucis kustētos mūžīgi,
05:44
izņemot to, ka ir nekompensēti
05:47
spēki, kas uz tiem iedarbojas, lai tos apturētu.
05:50
Tātad ledus gadījumā, lai gan ledum uz ledus
05:52
nav lielas berzes, tomēr
05:54
starp tiem pastāv zināma berze.
05:56
Un šajā situācijā
05:58
berzes spēks
06:00
darbosies pretī ledus kustības virzienam.
06:03
Un berze patiesībā rodas atomu līmenī...
06:06
Tātad, ja jums ir ūdens molekulas kristālrežģī
06:10
ledus kubā, un tad šeit ir
06:12
ūdens molekulas kristālrežģī uz ledus,
06:17
uz ledus jūras, pa kuru tas slīd...
06:20
tās savā starpā berzējas un saduras.
06:22
Lai gan abas virsmas ir gludas, šeit ir nepilnības.
06:25
Tās saduras un berzējas.
06:26
Tās rada nedaudz siltuma.
06:28
Un tās, būtībā, darbosies pret kustību.
06:32
Tātad šeit tiek pielikts berzes spēks.
06:34
Un tāpēc tas apstājas.
06:35
Ne tikai berzes spēks, jums ir arī
06:37
gaisa pretestība.
06:38
Ledus klucis sadursies
06:40
ar visādām gaisa daļiņām.
06:42
Sākumā to varbūt nevar pamanīt,
06:44
bet tas noteikti neļaus tam kustēties mūžīgi.
06:47
Tas pats attiecas uz gaisā mestu bumbu.
06:49
Acīmredzami, kādā brīdī tā atsitīsies
06:51
pret zemi gravitācijas dēļ.
06:52
Tas ir viens spēks, kas uz to iedarbojas.
06:54
Bet pat tad, kad tā atsitīsies pret zemi,
06:55
tā neripos mūžīgi, atkal jau,
06:57
berzes dēļ, īpaši, ja šeit ir zāle.
07:02
Zāle to apturēs.
07:04
Un pat gaisā tā kļūs lēnāka.
07:06
Tai nebūs konstanta ātruma.
07:08
Jo ir visas šīs gaisa daļiņas,
07:10
kas ar to sadursies un pieliks
07:15
spēku, lai to palēninātu.
07:17
Tas, kas šajos vīros bija patiešām izcils,
07:19
bija tas, ka viņi spēja iedomāties realitāti, kurā
07:22
tev nebija gravitācijas, kurā
07:24
gaiss nepalēnināja lietas.
07:27
Un viņi varēja iedomāties, ka šajā realitātē
07:30
kaut kas vienkārši turpinātu savu kustību.
07:33
Un iemesls, kāpēc Galileo, atklāti sakot, iespējams, bija labs
07:36
šādā domāšanā, ir tas, ka viņš
07:37
pētīja planētu orbītas.
07:41
Un viņš varēja, vai vismaz viņš, iespējams,
07:43
teoretizēja, ka, hei, varbūt tur nav gaisa.
07:45
Un varbūt tāpēc šīs planētas var vienkārši
07:47
turpināt riņķot un riņķot orbītā.
07:49
Un man jāsaka "ātrums", jo to virziens
07:54
mainās, bet to ātrums nekad nesamazinās,
07:56
jo kosmosā nav nekā,
07:58
kas faktiski palēninātu šīs planētas.
08:01
Lai nu kā, cerams, ka tev tas šķita tikpat aizraujoši kā man.
08:04
Jo zināmā mērā tas ir super acīmredzami.
08:06
Bet pavisam citā līmenī tas ir pilnīgi neacīmredzami,
08:08
īpaši šī vienmērīgā taisnvirziena kustība.
08:10
Un, lai būtu pilnīgi skaidrs,
08:12
ja gravitācija pazustu un nebūtu gaisa,
08:16
un tu mestu bumbu, tā bumba burtiski
08:18
turpinātu kustēties šajā virzienā
08:20
mūžīgi, ja vien kāds cits nekompensēts spēks
08:24
to neapturētu.
08:26
Un vēl viens veids, kā par to domāt... un šis
08:28
ir piemērs, ko jūs varētu redzēt ikdienā...
08:32
Ja es esmu lidmašīnā, kas lido ar pilnīgi
08:38
konstantu ātrumu un ir absolūti
08:40
nekādas turbulences lidmašīnā.
08:42
Ja es sēžu lidmašīnā tieši šeit.
08:45
Un tā lido ar konstantu ātrumu, pilnīgi gludi,
08:51
bez turbulences.
08:52
Man patiešām nav iespējas pateikt, vai šī lidmašīna
08:55
kustas, neskatoties pa logu.
08:57
Pieņemsim, ka šajā lidmašīnā nav logu.
08:59
Tā lido ar konstantu ātrumu.
09:01
Un nav turbulences.
09:02
Un pieņemsim, ka es neko nedzirdu.
09:06
Tātad es pat nedzirdu dzinējus.
09:07
Man nav iespējas sajust, ka lidmašīna kustas.
09:10
Jo no manas atskaites sistēmas
09:12
tas izskatās pilnīgi identiski tam, kā būtu, ja es
09:15
būtu tajā pašā lidmašīnā, kas stāv uz zemes.
09:18
Un tas ir vēl viens veids, kā par to domāt.
09:20
Ka patiesībā ir ļoti intuitīvi,
09:22
ka tie ir līdzīgi stāvokļi - kustēties ar konstantu ātrumu
09:25
vai atrasties miera stāvoklī.
09:27
Un tu tiešām nevari pateikt,
09:29
kurā no tiem tu esi.
Ņūtona likumi
(Newton’s laws)