تبلیغات
**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان**** - نیوتون

**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان****

گیلان سرسبز، با تلاش گیلانیان سربلند باشی

 

برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید

جهت گفتگوی علمی و آموزشی و دیدن تجربیات دیگران اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده وبلاگ های ثبت شده برای مسابقه طراحی وبلاگ اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده و یا دانلود انیمیشن های آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دانلود پاور پوینت های علمی و آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دریافت و استفاده از نمونه سوال طبقه بندی شده، اینجا را کلیک فرمایید

نیوتون

 

                    پیشرفت نیوتون در دوران همه گیری

   در اواسط تابستان سال1665بیماری طاعون در لندن شیوع یافت و در مدت چند ماه از هر ده نفر ساکنان لندن یک نفر را به هلاکت رساند. در پاییز دانشگاه کیمبریج به علت نزدیکی به مرکز طاعون تعطیل شد و دانشجویان به خانه هایشان رفتند. نیوتون هم نزد ......

                  پیشرفت نیوتون در دوران همه گیری

   در اواسط تابستان سال1665بیماری طاعون در لندن شیوع یافت و در مدت چند ماه از هر ده نفر ساکنان لندن یک نفر را به هلاکت رساند. در پاییز دانشگاه کیمبریج به علت نزدیکی به مرکز طاعون تعطیل شد و دانشجویان به خانه هایشان رفتند. نیوتون هم نزد خانواده ی خود به لیکن شر بازگشت و مدت 18ماه را در همان جا گذراند تا دانشگاه دوباره باز شود.

این 18ماه گوشه گیری در روستا پر ثمرترین دوران زندگی او به شمار می آید و می توان گفت که در همین دوران بود که نیوتون توانست عملا آنهمه افکار و نظریه های گرانبهایی را بپرواند که جهان را مدیون او سازد.

برای آنکه عین گفته ی او نقل شود :

"در آغاز1665من روش حساب سریها و گسترش دو جمله ایها را (به هر صورت و از هر درجه که باشند)به صورت سری یافتم. در ماه مه روش تانژانت های گرگوری و سلوزیوس را به دست آوردم و در نوامبر روش مستقیم فلوکسیون (اجزای حساب فاصله) و در ژانویه ی سال بعد نظریه ی رنگها و در ماه مه روش معکوس فلوکسیون (حساب جامعه) را کشف کردم؛و بلاخره در همان سال به تفکر در باب این مسئله پرداختم که نیروی جاذبه تا مدار ماه امتداد پیدا می کند...و،بدین ترتیب پس از سنجش نیروی لازم برای نگهداری ماه بر مدار خود خود،با قوه ی جاذبه ی سطح زمین دریافتم که این دو با هم تقریبا برابرند ....".

بقیه زندگی او به بسط و تکمیل همین افکار و نطریه هایی که در لینکن شر به دست آورده بود،اختصاص یافت.

در 26 سالگی به استادی دانشگاه کیمبریج منصوب شد و در 30 سالگی به عضویت انجمن سلطنتی برگزیده شد که بزرگترین امتیاز علمی در انگلستان است منشی وی چنین      می نویسد:

هرگز او را ندیدم که تفریح کند یا سرگرمی برای خود تهیه کند. او حتی از سواری،راهپیمایی،چوگان بازی،و هر گونه ورزش دیگری خودداری می کرد و معتقد بود هر لحظه از عمر که جز به تحصیل و مطالعه بگذرد به هدر رفته و تباه شده است.

چه بسا شبها تا دو سه ساعت پس از نیمه شب کار می کرد بسیار کم خوراک بود و بارها اتفاق می افتاد که صرف غذا را فراموش می کرد و پس از آن که این مطالب را به وی تذکر می دادند شتابان سر میز غذا می رفت و ایستاده یکی دو لقمه ای صرف می کرد. نیوتون به ندرت در سالن غذاخوری کالج حاضر می شد و اگر هم احیانا بدان جا می رفت وضعی نامرتب داشت. کفشهایش باز و پاشنه خوابیده و جورابهایش روی کفشهایش افتاده بود. روپوشی دربر داشت و به ندرت با سری شانه زده و مرتب دیده می شد. به طوری که گفته می شود وی اغلب در سالنهای خالی به ایراد سخنرانی می پرداخت و با تصور و تجسم آنکه مستعمین بسیاری در برابرش نشسته اند رضایت خاطری می کرد.

نیوتون به عنوان یک انسان چندان خوش سلوک نبود و اغلب با رفقای دانشگاهی خود مناقشه داشت و شاید این خوی ناسازگار در نتیجه ی زمان کودکی وی با رفیق مدرسه اش بود با رابرت هوک (واضع نظریه ی کشسانی) و با یکی دیگر از استادان فیزیک کیمبریج درباره ی نظریه ی رنگها و حق تقدم در کشف قانون جاذبه ی عمومی همیشه در مبادله تندی بود با ریاضیدان

آلمانی گوتفردید لاینتز درباره ی حق تقدم ابداع حساب دیفرانسیل و با کریستیان هویگنس هلندی نیز درباره ی نظریه ی نور اختلاف داشت. فلمستد منجم که از نیوتون چندان خوب نمی گفت وی را چنین مجسم می کند:"حقه باز،جاه طلب،متجاوز به حق دیگران و تشنه ی معارضه.... در اصل مردی بسیار خوب ولی با طبعی بدگمان."

طی سالهایی که در کیمبریج گذاراند،نیوتون به تکمیل افکار درخشانی پرداخت که در سنین 23تا25سالگی به مغزش خطور کرده بود اما بیشتر اکتشافات خود را پنهان نگاه داشت. همین می رساند که چرا مجموعه ی اکتشافات وی خیلی دیر انتشار یافت.کارهای مربوط به مکانیک و جاذبه ی عمومی در 44 سالگی و کارهای مربوط به مبحث نور در 65 سالگی.

اصول نیوتون

در پیشگفتار کتابش به نام ناتورالیس پرینسیپیا ماتماتیکا(اصول ریاضی فلسفه ی طبیعی) که به اختصار به اصول معروف است چنین نوشته است:

چون متقدمان علم مکانیک را در بررسی امور طبیعی پر اهمیت می شمردند و معاصران دور افکندن اشکال و خواص پنهانی کوشیده اند که پدیده های طبیعت را با قوانین ریاضی منطبق سازند در این کتاب ریاضیات را تا آنجا که مربوط به فلسفه ی (طبیعی)پرورانده ام. قدما علم فیزیک را از دو لحاظ در نظر  می گرفتند :از لحاظ علمی که صرفا با اثبات دقیق توام است و از لحاظ عملی تمام هنرهای دستی (مهندسی) متعلق است به مکانیک عملی اما چون هنروران با دقت کار نمی کنند علم مکانیک به اندازه ای از هندسه متمایز است که آنچه را که با دقت کامل هندسی توام است و آنچه را که مستلزم چندان دقتی نیست مکانیکی نامیده اند. اما خطا و اشتباه در خود کار هنری و فنی نیست بلکه در شخص هنرور یا صنعتگر ناکامل است و هرگاه کسی بتواند با دقت کامل کار کند از همه ی صنعتگران کاملتر خواهد بود.

من فلسفه (طبیعی) را بیش از هنر درنظر می گیرم و آنچه که می نویسم درباره ی نیروهای دستی نیست بلکه مربوط به نیروهای طبیعی و به خصوص چیزهایی را مورد نظر قرار می دهم که مربوطند به جاذبه،شناوری اجسام،نیروهای کشسانی (ارتجاعی) ،مقاومت سیالها،و نیروهایی از این قبیل خواه جاذبه باشند خواه دافعه و در نتیجه این کار را همچون اصول ریاضی فلسفه ی (طبیعی) عرضه می دارم زیرا به نظر می رسد که تمام آنچه فلسفه را شامل است چنین می باشد:بررسی نیروهای طبیعت از طریق پدیده های حرکتی و سپس نشان دادن پدیده های دیگر از این نیروها...

من می خواهم که بتوانم نتیجه ای به دست آوریم ... پدیده های طبیعت را ... از اصول مکانیکی زیرا به دلایل بسیار این گمان را در من پدید می آورد که تمام پدیده های طبیعت ممکن است بستگی به نیروهایی داشته باشند که به وسیله ی آنها ذرات اجسام بر اثر عللی که تاکنون مجهول است با یکدیگر را جذب می کنند و به اشکالی طبیعی به هم می پیوندند یا یکدیگر را دفع می کنند و از هم دور می شوند . چون این نیروها مجهول هستند فلاسفه تاکنون بیهوده در تجسس طبیعت تلاش کرده اند. اما من امیدوارم که اصول مطرح شده در اینجا یا موضوع را روشن کند یا روش درستتری برای فلاسفه (طبیعی) به بار آورد.

در گفتار فوق نیوتون تفسیر مکانیکی همه ی پدیده های فیزیکی را مطرح کرده است. نطریه ی وی تا آغاز قرن اخیر بر سراسر علم فیزیک مسلط بود و فقط برخورد با نظریه ی نسبیت و نظریه کوانتوم آن را از پای درآورد. با

بیان هدف خود پدیده های مکانیکی را با اصطلاحاتی چنان روشن و دقیق تشریح کرد که همه ی آنها را می توان بدون هیچ تغییری در هر کتاب مکانیک رسمی جدید به کار برد.

بیان قوانین نیوتون

قانون 1:جسمی که از تاثیر نیروی خارجی برکنار باشد ساکن است و حرکت مستقم الخط یکنواخت دارد.

 پرتابه ها حرکت خود را تا وقتی ادامه می دهند که                                                                                                            مقاومت هوا حرکت آنها را کند نکند یا نیروی جاذبه ی آنها را   فرو نکشد. در نقطه ی اوج قسمتهایی که به علت التصاق همواره از حرکت مستقیم الخط منحرف می شوند از حرکت دورانی خود باز نمی ایستد؛مگر آنکه مقاومت هوا این حرکت را کُند کند. سیارات و ستارگان دنباله داری که جرمشان بسیار زیاد است چون در فضاهای آزادتر به مقاومت هوای کمتری برمی خورد حرکت خود را چه در پیشروی و چه در دوران مدت بیشتری محفوظ نگاه می دارند.

قانون 2: هر تغییری در مقدار حرکت مناسب است با نیرویی که موجب تغییر می شود و دامنه اش همان امتداد نیرو است.

اگر نیرویی حرکتی تولید کند یک نیروی دو برابر بزرگتر حرکتی دو برابر و یک نیروی سه برابر حرکتی سه برابر تولید می کند خواه این نیروها همه با هم وارد شوند یا تدریجا در پی یکدیگر و این حرکت(که همیشه در امتداد نیروهای مولد حرکت می کند)اگر جسم قبلا حرکتی داشته باشد به حرکت قبلی افزوده یا از آن کاسته می شود؛ بر حسب آنکه حرکات در یک جهت با در خلاف جهت یکدیگر باشند یا وقتی که در یک امتداد نیستند چنان به یکدیگر اضافه شوند که حرکت جدیدی از ترکیب آن دو حرکت پدید آید.

به گونه ای دیگر قانون دوم نیوتون را می توان تا اندازه ای متفاوت بیان کرد. چون مقدار حرکت حاصلضرب جرم جسم متحرک در سرعت آن است نرخ تغییر حرکت حاصلضرب جرم است در تغییرات سرعت؛ یعنی شتاب. از این رو نتیجه می شود شتاب جسمی که تحت تاثیر نیرویی قرار دارد مستقیما متناسب است با آن نیرو و معکوسا متناسب است با جرم جسم. بر اساس این قانون می توانیم واحد نیرویی عرضه کنیم که تعریف آن چنین باشد:نیرویی که بر جسمی به جرم یک گرم وارد شود شتابی برابر یک سانتیمتر در ثانیه ،در ثانیه به آن می دهد. این واحد نیرو که یک دین خوانده می شود نسبتا کوچک و در حدود نیرویی است که با آن مورچه ای بار خود را می کشد. در مهندسی و در صنعت اغلب واحدی به کار می برند که 10 به توان 5 برابر بزرگتر است و یک نیوتون نام دارد.

وقتی نیروی معینی که بر جسمی معین وارد شود به اندازه ی مسافت مشخصی آن جسم را جا به جا کند حاصلضرب آن نیرو در مسافت کار انجام یافته به وسیله ی آن نیرو است. اگر نیرو بر حسب دین و مسافت بر حسب سانتی متر بیان می شود کار با واحدی به نام ارگ اندازه گیری خواهد شد. در صنعت واحد بزرگتری به نام ژول به کار می رود که برابر است با 10به توان 5 ارگ. برای توان (قدرت) نیز که مقدار کار انجام یافته در واحد زمان است می توان واحدی تعریف کرد که معمولا بر حسب ارگ در ثانیه اندازه گیری می شود و نام خاصی ندارد. در صنعت واحد توان را وات اختیار می کنند که برابر است با یک ژول در ثانیه یا 10 به توان 7 ارگ ،واحد دیگری هم هست به نام اسب بخار که 751یا751/0 کیلو وات است.

قانون3:در برابر هر عملی همیشه عکس العمل مساوی با آن هست یا عملهای مشترک دو جسم بر یکدیگر همیشه مساوی هستند و متوجه به قسمتهای مخالف.

هرچه که چیز دیگری را بکشد یا بفشارد به همان اندازه از طرف آن چیز کشیده یا فشرده می شود. اگر با انگشت خود بر سنگی فشار دهید سنگ نیز فشاری بر انگشت شما وارد می کند. اگر یک اسب سنگی را که به ریسمانی بسته است بکشد به طور مساوی خودش هم به وسیله ی سنگ به عقب کشیده خواهد شد که سنگ را به سوی اسب می کشد و به همان اندازه مانع پیشرفت یکی خواهد شد که موجب پیشروی دیگری می شود....

ممکن است بپرسند که پس چرا اسب سنگ را می کشد نه سنگ اسب را؟البته جواب این است که اختلاف در اصطکاک در برابر زمین است. چهار نعل اسب بیشتر از سنگی که اسب می کشد به زمین می چسبند و اگر چنین نبود سنگ در جای خود باقی می ماند  و سمهای اسب می لغزیدند. گذاشتن غلتکهایی در زیر سنگ اصطکاک در مقابل زمین را می کاهد و کار اسب را آسانتر می کند. اگر اصطکاک نباشد تقریبا مانند سطح آب یخ بسته ی یک استخر حرکت دو جسمی  که یکدیگر  را می کشند یا می رانند یکسان نخواهد بود ؛مگر آنکه جرم آنها مساوی باشد. زیرا به ازای یک نیروی معین شتاب معکوسا متناسب است با جرم. اگر یک مرد لاغر و یک مرد چاق که روبهروی هم در روی یخ استخر ایستاده اند تکانی به یکدیگر

بدهند، مرد لاغر با سرعت بیشتری به عقب می لغزد تا مرد چاق. به همین نحو سرعت پسزنی یک تفنگ کمتر است از سرعت گلوله ای که (خیلی سبکتر ) از لوله ی آن خارج می شود.

نویسنده :جورج گاموف          گردآورنده : زهرا قربانی



foot problems
جمعه 24 شهریور 1396 09:16 ب.ظ
Nice post. I was checking constantly this weblog and I'm
inspired! Very useful info particularly the final part :
) I maintain such information a lot. I used to be looking for this certain information for a very long time.
Thank you and best of luck.
How long will it take for my Achilles tendon to heal?
یکشنبه 12 شهریور 1396 08:14 ب.ظ
Good replies in return of this question with solid arguments and explaining all regarding that.
BHW
چهارشنبه 30 فروردین 1396 06:04 ب.ظ
It's really a great and useful piece of info. I'm glad that you just shared this helpful information with us.
Please stay us up to date like this. Thanks for sharing.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید