Исаак Ньютон – создатель классической механики.
Основные принципы (законы) механики были сформулированы Ньютоном (Исаак Ньютон, английский ученый, создатель классической физики, 1643–1727).
Три закона Ньютона:
1) Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых свободные тела движется равномерно и прямолинейно.
Первый закон механики, или закон инерции, как его часто называют, бал, по существу, установлен еще Галилеем, но общую формулировку ему дал Ньютон.
2) Второй закон Ньютона: В инерцианальной системе отсчёта ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу и обратно пропорционально его массе.
3)Третий закон Ньютона: Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны.
Это
означает, что если на тело А
со стороны тела В
действует сила
,
то одновременно на тело В
со стороны тела А
будет действовать сила
,
причем
=
-
.
Главный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии» был опубликован в 1687 г. В последующих изданиях (1713 и 1726 гг.) Ньютон развивал и уточнял выдвинутые им положения. Полемизируя с картезианцами, Ньютон противопоставил «физике гипотез» Декарта «физику принципов», выведенных из опыта. Ньютон требовал считать , правильным всякое утверждение, полученное из опыта с помощью индукции, т.е. путем умозаключений от отдельных фактов и положений к общим выводам, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, которые ограничивают данное утверждение или противоречат ему.
Ньютон подверг анализу основные понятия механики - массу, количество движения, силу, пространство и время. Мерой количества материи (массы) он считал вес. Ньютон указывал, что наблюдаемые в природе движения имеют относительный характер, но установил понятие абсолютного пространства. которое «по самой своей сущности.. остается всегда одинаковым и неподвижным».
Вместе с тем Ньютон признавал существование абсолютного, истинного математического времени, которое «без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью».
Ньютону принадлежат трифундаментальных закона движения, принятые в классической механике: закон инерции, закон пропорциональности силы ускорению и закон равенства действия противодействию. Особенно важное значение имело введение им в механику закона всемирного тяготения, который гласил, что тяготение существует между всеми телами вообще; оно пропорционально массе каждого из них и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.
В принципе ранее считалось, что все в мире может быть описано этими законами. На этих законах построена классическая механика. Однако опыт показал, что законы Ньютона справедливы не всегда, поэтому классическая механика имеет определенные границы применимости. Далее в курсе физики мы взглянем на классическую механику немного с другой стороны, исходя из законов сохранения, которые являются в некотором смысле более общими, чем законы Ньютона.
Первое ограничение классической механики связано со скоростями рассматриваемых объектов. Опыт показал, что законы Ньютона справедливы при не слишком больших скоростях материальных тел. При этих скоростях линейные масштабы и промежутки времени не изменяются при переходе от одной системы отсчета к другой. Пространство и время абсолютны в классической механике. Итак, классическая механика описывает движение с малыми относительными скоростями, т.е. классическая механика – нерелятивистская физика. Это является первым ограничением применимости классической механики Ньютона – ограничение со стороны больших скоростей.
Опыт также показал, что применение законов Ньютоновой механики неправомерно к микрообъектам, таким как молекулы, атомы, ядро, электроны и т.д. При описании поведения микрообъектов
справедливы другие законы – квантовые.