뉴턴의 제1법칙이란 무엇인가?

뉴턴의 제1법칙 또는 관성의 법칙이 무엇인지, 그 역사, 공식 및 예를 설명합니다. 또한 다른 뉴턴 법칙.


신체는 다른 힘이 가해지지 않는 한 계속 움직이거나 정지합니다.

뉴턴의 제1법칙이란 무엇인가?

운동의 물리적 특성에 관해 영국의 과학자이자 수학자 아이작 뉴턴이 제안한 최초의 이론적 가정은 뉴턴의 제1법칙, 뉴턴의 운동 제1법칙 또는 관성의 법칙으로 알려져 있습니다 .

나머지 법칙(두 번째 및 세 번째)과 함께 운동 물리학 의 첫 번째 계명에 표현된 내용 은 뉴턴 역학 또는 고전 역학이 작동하는 기본 원칙의 일부입니다. 이러한 발견은 전 세계 과학자들의 물질 에 대한 이해에 영원히 혁명을 일으켰습니다 .

뉴턴의 관점은 실제로 물리학과 기술의 현대적 발전으로 인해   새로운 이론이 모색 될 때까지 수세기 동안 유효한 것으로 간주되었습니다.

알베르트 아인슈타인은 상대론적 역학을 창안할 수 있는 연구와 공헌을 수행했습니다. 상대론적 역학은 절대적인 기준점이 없다는 점에서 뉴턴 역학과 구별되며 시간과 공간 같은 크기를 상대적인 것으로 간주 하게 됩니다 .

뉴턴의 제1법칙은 다음과 같습니다.

Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi 균일한 in directum, nisi quatenus는 viribus impressis cogitur statum suum mutare에 있습니다.

스페인어로는 다음과 같이 번역됩니다.

“모든 물체는 위치를 변경하기 위해 부과된 힘에서 멀지 않은 곳에서 정지 상태 또는 균일한 직선 운동 상태를 유지합니다 . ”

이는 물체의 상태를 변경하도록 강제하는 외부 힘이 작용하지 않는 한 물체가 정지 상태이든 균일한 직선 운동 상태이든 항상 상태를 유지하려는 경향이 있음을 의미합니다.

도움이 될 수 있습니다: 만유인력의 법칙

뉴턴의 제1법칙의 역사


뉴턴은 달의 궤도부터 물체의 낙하까지 모든 것을 설명할 수 있었습니다.

뉴턴 이전에 갈릴레오 갈릴레이는 이미 관성의 제1법칙을 설명했는데 , 이 법칙에서 그는 물체의 궤적을 수정하도록 강제하는 힘이 작용하지 않는 한 물체는 직선적이고 균일한 운동을 유지하려는 경향이 있음을 나타냈습니다.

그의 발견은 하늘에서 달 의 경로를 관찰하면서 달이  궤도 에 대한 접선을 따라 직선으로 발사되지 않으면  다른 힘이 달에 작용했기 때문이라고 추론한 뉴턴의 기초가 되었습니다. 그것을 방지하십시오. 천체의 경우 이를 방지하는 이 힘을  중력 이라고 부르게 되었습니다 .

뉴턴은 지구 와 달을 물리적으로 연결하는 것이 없기 때문에 중력이 멀리서 작용한다고 가정했습니다. 마찬가지로 올림픽 공을 던지는 선수가 기구를 축을 중심으로 회전시켰다가 갑자기 놓으면 공이 어떤 방향으로 직선으로 이동하다가 결국 포물선을 이루고 땅에 떨어지게 됩니다.

두 경우 모두 중력이 작용합니다. 그러나 공의 경우 공의 궤도는 경로에 있는 공기와의 마찰에 의해 영향을 받아 속도가 감소합니다. 갈릴레오의 발견으로 뉴턴은 중력의 존재를 가정할 수 있었습니다 .

뉴턴은 역대 물리학에 관한 가장 위대한 논문 중 하나인 그의 작품 Philosophiae naturalis rincipia mathematica (1687)에서 그의 제1법칙과 제2법칙의 본문을 구성하는 이러한 논평과 기타 논문을 발표했습니다.

관성의 법칙 공식

뉴턴의 관성의 법칙은 다음 공식에 응답합니다.

Σ F = 0 ← a=dv/dt = 0

힘에는 의미와 방향이 부여되므로 이는 벡터 표현입니다. 이는 외부 힘이 없을 때 속도가 시간이 지나도 일정하게 유지됨을 의미합니다 . 즉, 가속도 는 0입니다.

참조: 관성

뉴턴의 제1법칙의 예


다른 힘이 움직임을 수정하지 않는 한 물체는 직선으로 떨어집니다.

이 법이 제안하는 내용에 대한 간단한 예가 많이 있습니다.

  • 모든 물체는 바람 및/또는 공기 저항이 ( 매우 가벼운 경우) 나무 잎에서 발생하는 것처럼 변위를 수정하는 특정 저항을 가하지 않는 한 직선으로 떨어집니다 .
  • 땅에 정지해 있는 돌은 밀어내는 초기 힘이 없으면 움직이지 않습니다. 그리고 일단 움직이면 마찰로 인해 멈출 때까지 계속 움직입니다.
  • 왁스칠한 바닥과 같이 마찰력을 최소화하기 위해 표면을 연마하면 외부 힘에 의해 정지되지 않는 한 움직임이 훨씬 더 오래 지속되는 경향이 있습니다.

뉴턴의 다른 법칙

앞서 언급한 그의 연구에서 우리는  ” 역학 의 기본 원리  ” 라고 불리는  뉴턴의 제2법칙 도 발견합니다 . 이 법칙은 힘의 개념을 정량화하려고 시도합니다 . 물체의 운동 변화는 물체에 가해진 추진력에 정비례하며 해당 힘이 실행되는 직선을 따라 발생합니다.

뉴턴의 세 번째 법칙은  작용과 반작용의 원리로 알려져 있습니다 .  물체에 작용하는 모든 힘에는 동등하고 반대되는 힘이 있다는 것, 즉 물체가 그것을 만지는 사람에게 반대 방향으로 작용한다는 것입니다. 이는 모든 행동에는 동일하지만 반대되는 반응이 수반된다는 것을 의미합니다.

처음 두 법칙과 달리  세 번째 운동 법칙은 Galileo, Hooke  또는 Huygens 의 이전 버전이 없는  Newton의 완전히 독창적인 것입니다.

더 보기: 뉴턴의 법칙