뉴턴 역학 :고전 물리학의 기초
클래식 역학으로도 알려진 뉴턴 역학은 힘의 영향을받는 물체의 움직임을 설명하는 물리학의 기본 이론입니다. 1687 년에 출판 된 그의 주요 작품 "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica"(자연 철학의 수학 원칙) 에서이 이론에 대한 토대를 마련한 Isaac Newton 경의 이름을 따서 명명되었습니다.
주요 요소의 분석은 다음과 같습니다.
1. 운동 법칙 :
* 제 1 법칙 (관성) : 휴식의 물체는 휴식에 머무르고 움직이는 물체는 순 힘에 의해 행동하지 않는 한 동일한 속도와 같은 방향으로 움직입니다.
* 제 2 법칙 (힘 및 가속도) : 물체의 가속은 물체에 작용하는 순 힘에 직접 비례하고 질량에 반비례합니다. 이것은 종종 f =ma 로 표현됩니다 , 여기서 F는 힘이고, m은 질량이고, a는 가속이다.
* 제 3 법칙 (행동-반응) : 모든 행동에 대해, 동등하고 반대의 반응이 있습니다. 한 객체가 다른 물체에 힘을 가하면 두 번째 물체는 첫 번째 객체에 동일하고 반대의 힘을 발휘합니다.
2. 중력의 보편적 법칙 : 이 법칙은 우주의 모든 입자가 질량의 산물에 비례하고 중심 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 다른 모든 입자를 끌어 들이고 있다고 명시합니다. 이 법은 물체가 왜 땅에 떨어지는 지, 왜 행성이 태양을 공선하는지, 왜 은하가 함께 붙잡고 있는지 설명합니다.
3. 개념 및 도구 :
* 질량 : 물체의 물질의 양의 척도.
* 힘 : 물체의 움직임을 변화시킬 수있는 상호 작용.
* 모멘텀 : 물체의 질량과 속도의 척도.
* 에너지 : 일을하는 능력.
* 작업 : 물체에 적용된 힘은 이동 거리를 곱합니다.
* 파워 : 작업이 수행되는 속도.
4. 응용 프로그램 :
Newtonian Mechanics는 다음을 포함하여 다양한 분야에서 수많은 응용 프로그램을 가지고 있습니다.
* 공학 : 구조, 기계 및 차량 설계.
* 천체 물리학 : 천상의 몸의 움직임을 이해합니다.
* 탄도 : 발사체의 움직임을 연구합니다.
* 유체 역학 : 유체의 거동 분석.
* 일상 생활 : 물체가 서로 움직이고 상호 작용하는 방법을 설명합니다.
5. 제한 사항 :
Newtonian Mechanics는 일상적인 물체의 움직임에 대한 매우 정확한 설명을 제공하지만 다음을 다룰 때 제한 사항이 있습니다.
* 매우 빠른 속도 : 빛의 속도에 접근하면 이론이 무너지고 상대 론적 역학이 필요합니다.
* 매우 작은 물체 : 원자력 및 아 원자 수준에서는 양자 역학이 그들의 행동을 설명하기 위해 필요합니다.
* 강한 중력장 : 블랙홀 근처와 같이 매우 강한 중력이있는 지역에서는 일반적인 상대성이 필요합니다.
결론 :
Newtonian Mechanics는 물리학의 기초 이론으로, 광범위한 현상에 대한 운동과 힘에 대한 포괄적 인 이해를 제공합니다. 그것의 한계는 특정한 극한 조건을 설명하기 위해보다 진보 된 이론의 필요성을 강조하지만 과학과 기술에 미치는 영향은 부인할 수 없습니다.
