Qu'est-ce que je suis en physique. Grandeurs physiques de base, leurs désignations de lettres en physique

Newton (symbole : N, N) Unité SI de force. 1 newton est égal à la force qui confère une accélération de 1 m/s² à un corps pesant 1 kg dans la direction de la force. Ainsi, 1 N = 1 kg m/s². L'unité porte le nom du physicien anglais Isaac... ... Wikipédia

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La physique en tant que science qui étudie les lois de notre Univers utilise des méthodes de recherche standard et un certain système d'unités de mesure. Il est d'usage de noter N (newton). Qu'est-ce que la force, comment la trouver et la mesurer ? Étudions cette question plus en détail.

Isaac Newton est un scientifique anglais exceptionnel du XVIIe siècle qui a apporté une contribution inestimable au développement des sciences mathématiques exactes. Il est l'ancêtre de la physique classique. Il a réussi à décrire les lois qui régissent même d'énormes corps célestes, et des petits grains de sable emportés par le vent. L'une de ses principales découvertes est la loi de la gravitation universelle et les trois lois fondamentales de la mécanique qui décrivent l'interaction des corps dans la nature. Plus tard, d'autres scientifiques n'ont pu dériver les lois du frottement, du repos et du glissement que grâce à découvertes scientifiques Isaac Newton.

Un peu de théorie

Une grandeur physique a été nommée en l'honneur du scientifique. Newton est une unité de force. La définition même de la force peut être décrite comme suit : « la force est une mesure quantitative de l’interaction entre les corps, ou une quantité qui caractérise le degré d’intensité ou de tension des corps ».

L’ampleur de la force est mesurée en newtons pour une raison. Ce sont ces scientifiques qui ont créé trois lois inébranlables du « pouvoir » qui sont toujours d’actualité aujourd’hui. Étudions-les avec des exemples.

Première loi

Pour bien comprendre les questions : « Qu'est-ce qu'un newton ? », « Une unité de mesure pour quoi ? et "Quel est son signification physique?", cela vaut la peine d'étudier attentivement les trois lois fondamentales de la mécanique.

La première dit que si le corps n’est pas affecté par d’autres corps, alors il sera au repos. Et si le corps était en mouvement, alors quand absence totale toute action sur lui, il poursuivra son mouvement uniforme en ligne droite.

Imaginez qu'un certain livre avec une certaine masse repose sur une surface plane d'une table. Après avoir désigné toutes les forces agissant sur elle, nous constatons qu'il s'agit de la force de gravité, qui est dirigée verticalement vers le bas, et (en dans ce cas table) dirigée verticalement vers le haut. Puisque les deux forces équilibrent leurs actions, la grandeur de la force résultante est nulle. Selon la première loi de Newton, c'est la raison pour laquelle le livre est au repos.

Deuxième loi

Il décrit la relation entre la force agissant sur un corps et l'accélération qu'il reçoit en raison de la force appliquée. En formulant cette loi, Isaac Newton fut le premier à utiliser une valeur constante de masse comme mesure de la manifestation de l'inertie et de l'inertie d'un corps. L'inertie est la capacité ou la propriété des corps à maintenir leur position d'origine, c'est-à-dire à résister aux influences extérieures.

La deuxième loi est souvent décrite par la formule suivante : F = a*m ; où F est la résultante de toutes les forces appliquées au corps, a est l’accélération reçue par le corps et m est la masse du corps. La force est finalement exprimée en kg*m/s2. Cette expression est généralement notée en newtons.

Qu'est-ce que Newton en physique, quelle est la définition de l'accélération et quel est son lien avec la force ? Ces questions trouvent leur réponse dans la formule de la deuxième loi de la mécanique. Il faut comprendre que cette loi ne fonctionne que pour les corps qui se déplacent à des vitesses bien inférieures à la vitesse de la lumière. À des vitesses proches de la vitesse de la lumière, des lois légèrement différentes fonctionnent, adaptées par une section spéciale de la physique sur la théorie de la relativité.

Troisième loi de Newton

C’est peut-être la loi la plus compréhensible et la plus simple décrivant l’interaction de deux corps. Il dit que toutes les forces apparaissent par paires, c'est-à-dire que si un corps agit sur un autre avec une certaine force, alors le deuxième corps, à son tour, agit également sur le premier avec une force égale en ampleur.

La formulation même de la loi par les scientifiques est la suivante : "... les interactions de deux corps l'un sur l'autre sont égales, mais en même temps elles sont dirigées dans des directions opposées."

Voyons ce qu'est Newton. En physique, il est d'usage de tout considérer en fonction de phénomènes spécifiques, nous allons donc donner plusieurs exemples qui décrivent

1. Les oiseaux aquatiques tels que les canards, les poissons ou les grenouilles se déplacent dans ou à travers l'eau précisément en interagissant avec elle. La troisième loi de Newton stipule que lorsqu'un corps agit sur un autre, une réaction se produit toujours, égale en force à la première, mais dirigée dans la direction opposée. Sur cette base, nous pouvons conclure que le mouvement des canards est dû au fait qu'ils repoussent l'eau avec leurs pattes et qu'ils nagent eux-mêmes vers l'avant en raison de la réponse de l'eau.
2. La roue d'écureuil est un exemple frappant de preuve de la troisième loi de Newton. Tout le monde sait probablement ce qu'est une roue d'écureuil. C'est joli conception simple, ressemblant à la fois à une roue et à un tambour. Il est installé dans des cages afin que les animaux domestiques comme les écureuils ou les rats puissent courir partout. L'interaction de deux corps, une roue et un animal, conduit au fait que ces deux corps bougent. De plus, lorsque l'écureuil court vite, la roue tourne à grande vitesse, et lorsqu'il ralentit, la roue commence à tourner plus lentement. Cela prouve une fois de plus que l'action et la réaction sont toujours égales l'une à l'autre, même si elles sont dirigées dans des directions opposées.
3. Tout ce qui bouge sur notre planète bouge uniquement grâce à la « réponse » de la Terre. Cela peut paraître étrange, mais en réalité, lorsque nous marchons, nous faisons seulement des efforts pour pousser le sol ou toute autre surface. Et nous avançons parce que la terre nous repousse.

Qu'est-ce qu'un newton : une unité de mesure ou une grandeur physique ?

La définition même de « newton » peut être décrite comme suit : « c’est une unité de mesure de force ». Quelle est sa signification physique ? Ainsi, sur la base de la deuxième loi de Newton, il s’agit d’une quantité dérivée, définie comme une force capable de modifier la vitesse d’un corps pesant 1 kg de 1 m/s en seulement 1 seconde. Il s'avère que Newton existe, c'est-à-dire qu'il a sa propre direction. Lorsque nous appliquons une force à un objet, par exemple en poussant une porte, nous définissons simultanément la direction du mouvement qui, selon la deuxième loi, sera la même que la direction de la force.

Si vous suivez la formule, il s’avère que 1 Newton = 1 kg*m/s2. Lors de la résolution de divers problèmes de mécanique, il est souvent nécessaire de convertir les newtons en d'autres quantités. Pour plus de commodité, lors de la recherche de certaines valeurs, il est recommandé de se rappeler les identités de base qui relient les newtons à d'autres unités :

• 1 N = 10 5 dyne (dyne est une unité de mesure dans le système SGH) ;
• 1 N = 0,1 kgf (le kilogramme-force est une unité de force dans le système MKGSS) ;
• 1 N = 10 -3 murs (unité de mesure dans le système MTS, 1 mur est égal à la force qui confère une accélération de 1 m/s 2 à tout corps pesant 1 tonne).

La loi de la gravité

L’une des découvertes les plus importantes du scientifique, qui a changé la compréhension de notre planète, est la loi de la gravité de Newton (lire ci-dessous pour savoir ce qu’est la gravité). Bien sûr, avant lui, il y a eu des tentatives pour percer le mystère de la gravité terrestre. Par exemple, il a été le premier à suggérer que non seulement la Terre possède une force d'attraction, mais que les corps eux-mêmes sont également capables d'attirer la Terre.

Cependant, seul Newton a réussi à prouver mathématiquement la relation entre la force de gravité et la loi du mouvement planétaire. Après de nombreuses expériences, le scientifique s'est rendu compte qu'en fait, non seulement la Terre attire les objets vers elle, mais que tous les corps sont également magnétisés les uns par rapport aux autres. Il a dérivé la loi de la gravité, qui stipule que tous les corps, y compris les corps célestes, sont attirés avec une force égale au produit de G (constante gravitationnelle) et des masses des deux corps m 1 * m 2, divisées par R 2 (la carré de la distance entre les corps).

Toutes les lois et formules dérivées de Newton ont permis de créer un modèle mathématique holistique, qui est encore utilisé dans la recherche non seulement à la surface de la Terre, mais aussi bien au-delà des frontières de notre planète.

Conversion d'unité

Lorsque vous résolvez des problèmes, vous devez vous rappeler les unités standard qui sont également utilisées pour les unités de mesure « newtoniennes ». Par exemple, dans les problèmes concernant les objets spatiaux, où les masses des corps sont grandes, il est souvent nécessaire de simplifier les grandes valeurs en plus petites. Si la solution donne 5 000 N, il sera alors plus pratique d'écrire la réponse sous la forme de 5 kN (kiloNewton). Il existe deux types de telles unités : les multiples et les sous-multiples. Voici les plus utilisés : 10 2 N = 1 hectoNewton (gN) ; 10 3 N = 1 kiloNewton (kN) ; 10 6 N = 1 mégaNewton (MN) et 10 -2 N = 1 centiNewton (cN) ; 10 -3 N = 1 milliNewton (mN) ; 10 -9 N = 1 nanoNewton (nN).

Ce n’est un secret pour personne : dans n’importe quelle science, il existe des notations spéciales pour les quantités. Les désignations de lettres en physique prouvent que cette science ne fait pas exception en termes d'identification de quantités à l'aide de symboles spéciaux. Il existe de nombreuses quantités de base, ainsi que leurs dérivées, chacune ayant son propre symbole. Donc, désignations de lettres en physique sont discutés en détail dans cet article.

Physique et grandeurs physiques de base

Grâce à Aristote, le mot physique a commencé à être utilisé, puisque c'est lui qui a utilisé pour la première fois ce terme, qui à cette époque était considéré comme synonyme du terme philosophie. Cela est dû au point commun de l'objet d'étude - les lois de l'Univers, plus précisément - son fonctionnement. Comme vous le savez, la première révolution scientifique a eu lieu aux XVIe et XVIIe siècles, et c'est grâce à elle que la physique s'est imposée comme une science indépendante.

Mikhaïl Vassilievitch Lomonossov a introduit le mot physique dans la langue russe en publiant un manuel traduit de l'allemand - le premier manuel de physique en Russie.

Ainsi, la physique est une branche des sciences naturelles consacrée à l'étude des lois générales de la nature, ainsi que de la matière, de son mouvement et de sa structure. Il n'y a pas autant de grandeurs physiques de base qu'il y paraît à première vue - il n'y en a que 7 :

• longueur,
• poids,
• temps,
• la force actuelle,
• température,
• une quantité de substance
• le pouvoir de la lumière.

Bien sûr, ils ont leurs propres désignations de lettres en physique. Par exemple, le symbole choisi pour la masse est m et pour la température - T. De plus, toutes les grandeurs ont leur propre unité de mesure : l'intensité lumineuse est la candela (cd) et l'unité de mesure de la quantité de substance est la mole.

Grandeurs physiques dérivées

Il existe beaucoup plus de grandeurs physiques dérivées que de grandeurs physiques basiques. Il y en a 26, et souvent certains d'entre eux sont attribués aux principaux.

Ainsi, l’aire est une dérivée de la longueur, le volume est également une dérivée de la longueur, la vitesse est une dérivée du temps, de la longueur et l’accélération, à son tour, caractérise le taux de changement de vitesse. L'élan s'exprime par la masse et la vitesse, la force est le produit de la masse et de l'accélération, le travail mécanique dépend de la force et de la longueur, l'énergie est proportionnelle à la masse. Puissance, pression, densité, densité superficielle, densité linéaire, quantité de chaleur, tension, résistance électrique, Flux magnétique, moment d'inertie, moment d'impulsion, moment de force - ils dépendent tous de la masse. La fréquence, la vitesse angulaire et l'accélération angulaire sont inversement proportionnelles au temps et la charge électrique dépend directement du temps. L'angle et l'angle solide sont des quantités dérivées de la longueur.

Quelle lettre représente la tension en physique ? La tension, qui est une quantité scalaire, est désignée par la lettre U. Pour la vitesse, le symbole ressemble à la lettre v, pour travail mécanique- A, et pour l'énergie - E. La charge électrique est généralement désignée par la lettre q et le flux magnétique - F.

SI : informations générales

Le Système international d'unités (SI) est un système d'unités physiques basé sur le Système international d'unités, comprenant les noms et les symboles des grandeurs physiques. Il a été adopté par la Conférence générale des poids et mesures. C'est ce système qui régit les désignations des lettres en physique, ainsi que leurs dimensions et unités de mesure. Pour la désignation, les lettres de l'alphabet latin sont utilisées, dans certains cas, de l'alphabet grec. Il est également possible d'utiliser des caractères spéciaux comme désignation.

Conclusion

Donc, à tout moment discipline scientifique Il existe des désignations spéciales pour différents types de quantités. Bien entendu, la physique ne fait pas exception. Il existe de nombreux symboles alphabétiques : force, aire, masse, accélération, tension, etc. Ils ont leurs propres symboles. Il existe un système spécial appelé Système international d'unités. On pense que les unités de base ne peuvent pas être mathématiquement dérivées d’autres. Les quantités dérivées sont obtenues en multipliant et en divisant à partir des quantités de base.