Mi abban a felfedezés, hogy F=m*a?

"Mi abban a felfedezés, hogy F=m*a?"

Az, hogy egy testgyorsulása arányos a rá ható erővel: kétszeres erő, kétszeres gyorsulás. És a gyorsulása fordítottan arányos a tömeggel. Ennyi a "felfedezés".

A mértékegységeknben rejlő arányossági tényezők megválasztása már valóban csak megállapodás kérdése.

Én mindig azt gondoltam, hogy ebben az erő absztrakciója a pláne.

Vagy az, hogy az erőt, gyorsulást, tömeget tudod mérni, és ezek között felfedezzük a kapcsolatot.

Egyébként Newton nem mondta, hogy F=ma. Ő azt mondta, hogy F=dI/dt, más formában dI=F*dt. Az I az impulzus, I=m*v. Namost, ha a tömeg állandó, akkor pont kijön, hogy F=m*a, mert a=dv/dt (a gyorsulás a sebesség deriváltja). Remélhetőleg nem kutyultam össze semmit ezen a kései órán.

"hisz pont azt hívják kétszeres erőnek, ami kétszeres gyorsulást okoz."

Az erőt más módon szokás mérni. Rugós erőmérővel.

Abban semmi, nem az egyenletet fedezték fel. A megfigyelt működést írták le egyenlettel.

"De ez nyilvánvaló, hisz az 1 N pont úgy van definiálva, hogy az az erő, amivel ha húzol egy 1 kg-os tárgyat 1 m/s^2 gyorsulást kapjál."

Ha egyesekkel dolgozol, akkor persze. Ellenben ha pl egy 18,27kg-os tárgyat húzol 3,925N erővel, akkor már közel sem ennyire nyilvánvaló az eredmény, itt már muszáj lesz számolni. Na erre való az egyenlet.

Kérdező - képzeld - 300 éve még ezek a dolgok sem voltak eléggé tisztázottak!

Többek között hatalmas gubancot okozott az is, hogy nem voltak képesek eldönteni, hogy az m*v vagy az m*v^2 ad ki univerzálisan megmaradó mennyiséget. Ma meg már egy középiskolás megmosolyogja a korabeli tudósok efféle problémáit!

A mértékegység lényegtelen. Azok a fizikai összefüggést tükrözik csak. Ha más mértékegységeket választanánk, akkor maximum annyi történne, hogy a képletbe bekerülne egy állandó. Nem az a pláne, hogy 1 N = 1 kg*m/s², hanem az, hogy az egyenlet jobb oldalán pont ezek a mértékegységek és pont ilyen kifejezésként szerepelnek.

Hogy Newtontól miért volt ez korszakalkotó felfedezés? A görögök még azt tartották, hogy a sebesség az, aminek a fenntartásához erő kell. Ez valahol érthető is, hiszen úgy a hétköznapi életben azt látjuk, hogy a dolgok úgy önmaguktól csak megállnak, hiszen súrlódás és közegellenállás van. De ezt a görögök még nem tudták így, csak azt látták, hogy a sebesség fenntartásához erő kell.

Sőt nagyon bonyolult – inkább filozófiai természetű – magyarázatokat adtak bizonyos jelenségekre. Pl. hogy a kilőtt nyílvessző mitől marad mozgásban, hogy a nyílvessző erővel hat a levegőre, ami így csinál és úgy csinál, aztán a végén erővel hat vissza a nyílvesszőre.

Tehát a görögök még talán egy F=m*v jellegű képletet akartak kimagyarázni, és ha némi anakronizmussal SI mértékegységben gondolkodunk, akkor az erő mértékegysége kg*m/s lenne. Gondolom ez az m*v ismerős, ezt nevezzük ma impulzusnak. Tehát máshogy megfogalmazva a görögök azt tartották, hogy az impulzus az, amihez erő kell. Ha nincs erő, nincs impulzus.

Persze, hogy idő kellett, hogy észrevegyük, hogy az, ami a testek megállását okozza itt a földön, az nem a törvény. A törvény az, hogy az impulzus megmaradni igyekszik, az erő az impulzus megváltozásához kell. Az, hogy itt a földön nem ezt tapasztaljuk annak az oka az, hogy ott a súrlódás, közegellenállás, ami szintén erővel hat a testekre.

Ez az, aminek a felfedezése fontos lépés volt. Az, hogy később – a mechanika további összefüggéseit ismerve – az erőnek aztán adtunk egy új mértékegységet, amit tiszteletből Newtonról neveztünk el, az már más kérdés.