✅Візок Ньютона

Візок Ньютона – цікавий фізичний дослід, який дає нам наочне уявлення про тип двигунів, званих реактивними.

Дослід Ньютона

Як розповідають сучасники Ньютона, він провів такий дослід: виготовив невеликий і легенький візок. На візку вчений зміцнив стойку для пробірки і під нею маленьку чашечку. В пробірку Ньютон налив води, а в чашечку – спирт. Отвір пробірки він заткнув пробкою і вставив пробірку в похилому положенні в стійку. Потім поклав в спирт шматок вати і запалив.

Через хвилину або дві вода в пробірці закипіла. Тиск пари, що утворилася, вибив пробку геть. Вона вилетіла разом зі струменем пара, і в той же момент Візок Ньютона покотилася в протилежну сторону, хоча ні в що вона не впиралася і ніщо її ніби не штовхало.

Противники Ньютона говорили, що візок Ньютона покотилася тому, що вирвалася з пробки струмінь пара і вилетіла пробка упиралися в повітря. Це заперечення Ньютон легко спростував.

У порівнянні зі струмком пара і пробокою, візок, навантажена стійкою, чашкою і колбою, вельми велика. Її передня сторона, впираючись в повітря, зустрічає незрівнянно більший опір, ніж струмінь пари.

Повітря, більшою мірою, заважає візку, ніж допомагає. У безповітряному просторі такий візок покотилася б швидше і далі, ніж на повітрі. Адже ніхто не може сказати, що людина, що вискакує з човна, впирається в повітря, і нібито від цього човен починає рухатися.

Реактивні двигуни, на відміну від всіх інших, не потребують будь-якої опори, – можна сказати, що вони несуть опору в собі або спираються самі на себе.

Висновок Ньютона

Ньютон зробив зі свого досліду наступний цікавий висновок – кількість руху, отримане візком, в точності дорівнює кількості руху пара і пробки.

Маса візка більше, вона набирає меншу швидкість. Маса пробки і пара менше, зате швидкість їх руху в стільки ж разів більше.

Кількість руху пробки направлено в одну сторону, кількість руху візки – в іншу. В сумі обидва кількості руху дають нуль. Іншими словами, загальна кількість руху при цьому не змінюється: воно дорівнювало нулю на початку, коли візок і пробки були нерухомі; воно дорівнює нулю і в кінці, коли візок і пробка (разом з парою) рухаються в різні боки.

Цей закон стали називати згодом законом збереження кількості руху. В історії механіки він зіграв величезну роль. Але, по суті справи, це просто наслідок з другого закону Ньютона – основного закону динаміки.

Кількість руху тіла, вчить Ньютон, може змінитися тільки під дією зовнішньої сили.

А на візок Ньютона в його досліді ніякі зовнішні сили не діяли. Значить, і кількість руху для неї має залишитися незмінним, тобто рівним нулю, – вона ж стояла на місці.

Вся система – це візок і вилетів з пробірки пар. Постійним повинно залишатися кількість руху цієї системи.

Тому кількість руху, що отримується візком, і кількість руху, що буря паром, рівні і протилежно спрямовані.

Таблицю з поясненнями на тему “Візок Ньютона”

АспектПояснення
Ідея та конструкціяВізок Ньютона – це пристрій, створений Ісааком Ньютоном, для дослідження залежності сили тяжіння від маси тіла. Він складається з маси та важкого маятника.
Експериментальне використанняВізок Ньютона використовувався для дослідження маси та сили тяжіння. Ньютон використовував його у своїх дослідах з гравітації та зробив значний внесок у розвиток фізики.
Принцип діїЗміщення візка внаслідок дії сили тяжіння відбувається пропорційно масі тіла, яке знаходиться на візку. Це дозволяє досліджувати взаємозв’язок маси та сили тяжіння.
Внесок у фізикуВізок Ньютона сприяв розвитку експериментального методу в фізиці, а також був важливим компонентом у формулюванні законів руху та законів гравітації.
Використання сьогодніІдеї та принципи візка Ньютона залишаються важливими в фізичних експериментах, особливо при вивченні сил та руху.
Особистий внесок НьютонаЕксперименти з візком Ньютона стали частиною фундаментальних досліджень Ньютона, що визначили основи класичної механіки.

Висновок: Візок Ньютона являє собою важливий експериментальний інструмент, який дозволив Ісааку Ньютону вивчати та формалізувати закони гравітації та механіки. Цей простий, але ефективний пристрій дав початок багатьом фундаментальним принципам фізики та залишається важливим для розуміння сил та руху.

Посилання на основну публікацію