アイザック・ニュートンとは誰なのか、そして彼の人生の主な出来事について説明します。また、その特性と運動法則。
アイザック・ニュートンとは誰ですか?
アイザック・ニュートンは英国の科学者で、主に物理学と数学に専念しましたが、哲学、錬金術 (化学の以前の形式)、神学にも手を出しました。
科学知識に対する彼の貢献には次のようなものがあります。
ただし、彼の最も重要な貢献は、以下で説明する 3 つの運動法則です。これらの法則は、地球の表面の動きを説明するのと同じ物理原理に基づいて星の動きを説明することができました。
参照:ニュートンの法則
アイザック・ニュートンの伝記
アイザック・ニュートンは、1643 年 1 月 4 日に、イギリスのロンドンの北に位置するリンカンシャー郡のウールズソープ マナーと呼ばれる村で生まれました。
父親のバーナバス・スミスは農夫で、1642年末に亡くなったため、ニュートンは母親のハンナ・エイスカフによって育てられ、彼女が別の男性と結婚し、その後祖父母の元で暮らすようになり、継父が再婚することになった。死んだ。
彼は幼い頃から発明の才能を示し、たとえば、オリジナルよりもさらによく機能する町の風車をコピーしました。 1661年にケンブリッジ大学に入学し、光学、幾何学、数学の研究を深め、望遠鏡の模型を開発しました。
1693 年に彼は精神的危機に見舞われ、うつ病とパラノイアの時期も経験しました。これらの症状は、彼の実験中に偶然発生した水銀中毒によって引き起こされたと考えられています。彼は 1727 年 3 月 20 日に 84 歳で亡くなりました。
慣性の法則またはニュートンの第一法則
「あらゆる物体は、それに加えられた力によってその状態を変えることを強制されない限り、静止状態または等速直線運動を維持します。」
この法則が示しているのは、物体が静止している場合、物体は静止し続け、等速直線運動している場合は、力が加えられない限り（停止しようとする力や加速しようとする力）、その運動を維持するということです。移動するか、別の方向に移動します)。
この法則は、一定の力が加えられた場合にのみ物体を動かし続けることができるとするアリストテレスの法則に矛盾します。
ニュートン第一法則の実践
物体に力が加えられると (他の力が作用しない限り) 物体は動き続けるということを知ることは、非常に重要です。
たとえば、交通手段の安全性を考えるとき。車の乗客は等速直線運動をしています。
車が外力によって停止した場合、乗員は動き続けるため、フロントガラスに衝突したり、フロントガラスをすり抜けたりする可能性があります。
そこで、車の動きを止めると同時に乗員の動きも止めるシートベルトがあります。
動いている物体はなぜ止まるのでしょうか？
等直線運動している車のエンジンを切ると、ニュートンの第一法則に従って車は動き続けます。しかし、車は徐々に速度を失い、最終的には停止します。これは、車に摩擦力（例えば空気や路面から車にかかる抵抗）が働いているためです。
これらの力を知ることで、その形状に起因するさまざまな抵抗を可能な限り軽減するオブジェクトを設計することができます。たとえば、自動車の空力設計や摩擦を軽減するスキー板の滑り面などです。
ニュートンの第一法則と重力
宇宙空間では空気の抵抗で物体を止める空気がないので摩擦がありません。したがって、ニュートンは、地球の周りの月の動きを観察することによって、月が軌道から飛び出さないのは、月を地球にくっつけ続ける力、つまり重力が存在するためであるという結論に達しました。
力学の基本法則またはニュートンの第二法則
「動きの変化は加えられた力に正比例し、その力が加えられた直線に沿って起こります。」
ニュートンは、第 2 法則により、力を定量化可能な現象として提示します。つまり、物体の運動の変化により、その物体に加えられる力を測定できるようになり、またその逆も可能になります。移動する物体に力が加わると加速度が発生します。
自由落下
物体の自由落下では、ニュートンの第 2 法則の適用が観察されます。つまり、物体は重力によって引き付けられます。したがって、物体は加速度を受けます。
これが、ある高さから落下する物体が、それより高い高さから落下する物体よりも遅い速度で地面に到達する理由です。物体が落下する高さが高くなるほど、加速する時間が長くなり、そのため、地面に到達します。より速いスピードで接地します。
単純な振り子
振り子では、ニュートンの第二法則が観察されますが、それは 2 つの力の組み合わせです。一方で、振り子を放すと、重力によって下向きの力が働きます。しかし同時に、振り子の糸は張力と呼ばれる力も及ぼします。張力と重力は対立する力ではなく、結合して連続的な動きを生み出します。
ニュートンの第三法則: 作用と反作用の原理
「あらゆる行動には、常に同等かつ反対の反応が存在します。」これは、ある物体が別の物体に力を及ぼすとき (作用)、最初の物体には同じ力が反対方向に加えられる (反作用) ことを意味します。
この法則は、他の物理学者の研究に基づいていた前の 2 つの法則とは異なり、ニュートンによって完全に独自の方法で開発されました。ニュートンの第 3 法則により、力をシステムとして考えることができます。システムでは、対抗する力を通じて物体が互いに関係します。
ニュートンの第三法則の応用
ニュートンの第三法則は粒子の研究に使用されますが、日常生活でも観察できます。たとえば、オールを使用するとき、水に力を加えると、水はオールに同じ力を反対方向に加えます。したがって、「後ろ向きに」漕ぐとボートは前に進みます。
銃器を使用する場合は、作用と反作用の原理も考慮する必要があります。銃は非常に小さな弾丸を一定の力で一方向に押しますが、同時に同じ力で押し戻されます。
銃は弾丸よりもはるかに大きいため、銃が受ける加速度は弾丸よりも小さいため、しっかりと握れば銃の動きを抑えることができます。
ガリレオ・ガリレイに続く