న్యూటన్ యొక్క చలన నియమాలు సార్వత్రిక చట్టాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి, దీనికి మినహాయింపులు లేవు. ఈ చట్టాలకు అదనంగా మూడు ఇతర చలన చట్టాలు కూడా ఉన్నాయి, ఇవి ఇతర వాటి కంటే ముఖ్యమైనవిగా పరిగణించబడతాయి. వీటిలో గతి శక్తి, సంభావ్య శక్తి మరియు మొమెంటం పరిరక్షణ ఉన్నాయి. ఈ చలన నియమాలు మనకు ఏమి చెబుతున్నాయో చూద్దాం.
న్యూటన్ యొక్క చలన నియమాలు మెకానిక్స్ యొక్క మొదటి నియమాలు, దానితో కదిలే ఏదైనా వేగం కంటే ఏదీ వేగంగా కదలదని పేర్కొంది. మొదటి చట్టంలో ఒక జడ వస్తువు దానిపై శక్తి పని చేస్తే తప్ప, దాని భ్రమణ వేగం కదలదు. రెండవ నియమం ప్రకారం, ఒక వస్తువు దానిపై కొంత బాహ్య శక్తి పనిచేసి దానిని నిలిపివేసే వరకు దాని వేగం పెరుగుదల రేటుతో దాని కదలికను కొనసాగిస్తుంది. మూడవ చట్టంలో, వస్తువు యొక్క వేగం సమయం లేదా కోఆర్డినేట్‌ల వంటి ఏదైనా సూచన వ్యవస్థ ద్వారా ప్రభావితం చేయబడదు. ఈ విధంగా, మెకానిక్స్ యొక్క ఈ మూడు నియమాలు ఖగోళ శాస్త్రం కాకుండా భౌతిక శాస్త్రంలోని అన్ని శాఖల పునాదిని ఏర్పరుస్తాయి.
ఇప్పుడు మనం గమనించే వివిధ రకాల కదలికల గురించి ఈ మూడు చలన నియమాలు ఏమి చెబుతున్నాయో చూద్దాం. వేగవంతమైన వస్తువు యొక్క వేగం నేరుగా భ్రమణ కోణంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఇచ్చిన సూచన ఫ్రేమ్‌కు అందిస్తుంది. భ్రమణ కోణం రిఫరెన్స్ పాయింట్ నుండి దూరం కంటే చాలా పెద్దదిగా ఉంటే, అప్పుడు వస్తువు యొక్క వేగం వక్రంగా ఉంటుంది. అదేవిధంగా, రిఫరెన్స్ పాయింట్ నుండి దూరం వేగవంతమైన వస్తువు యొక్క వేగం కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటే, ఆ వస్తువు సరళ రేఖలో వేగవంతం అవుతుంది.
ఈ చలన నియమాలు మరియు సహజ తత్వశాస్త్రం మధ్య సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, భౌతిక శాస్త్రం, తత్వశాస్త్రం మరియు ప్రకృతి మధ్య సంబంధాల గురించి కొంత తెలుసుకోవడం ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. సాధారణంగా తత్వశాస్త్రం, మరియు ముఖ్యంగా భౌతికశాస్త్రం, అంతర్ దృష్టి లేదా “ప్రత్యేక” జ్ఞానంపై ఆధారపడని విధంగా వాస్తవికతను వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. వారు ప్రకృతిలోని నమూనాలను మరియు ఈ నమూనాలు మానవ జీవితానికి ఎలా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయో వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. ముఖ్యంగా, మనం జీవిస్తున్న భౌతిక ప్రపంచం ఎలా ఆవిర్భవించిందో వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. దీనికి సంబంధించి, అనేక మంది తత్వవేత్తలు భౌతిక శాస్త్రం అభివృద్ధికి ముఖ్యమైన సహకారం అందించారు.
తత్వశాస్త్రం నుండి పొందిన జ్ఞానం యొక్క ముఖ్యమైన భాగాలలో మొమెంటం యొక్క పరిరక్షణ ఒకటి. ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి మార్చబడిన మొమెంటం మొత్తం వ్యవస్థలో మొదటగా ఉన్న మొమెంటం మొత్తానికి సమానంగా ఉండాలి అని రెండవ చలన నియమం చెబుతుంది. ఈ చట్టాన్ని మొట్టమొదట 18హాక్‌లో ఎడింగ్టన్ గణితశాస్త్రంలో ప్రదర్శించారు. ప్రత్యేక సాపేక్షతను ఉపయోగించి దీనిని నిరూపించవచ్చు.
అదనంగా, న్యూటన్ యొక్క మొదటి మరియు రెండవ చలన నియమాలపై ఆధారపడే అనేక భౌతిక చట్టాలు ఉన్నాయి. ఈ చట్టాలు శక్తి, ద్రవ్యరాశి మరియు చలనం సంరక్షించబడతాయని పేర్కొంటున్నాయి, అనగా, న్యూటోనియన్ భౌతికశాస్త్రంలోని మిగిలిన నియమాలను మార్చకుండా వాటిని మార్చలేము. దీనికి ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ ఏమిటంటే, ఒక గోల్ఫ్ బాల్ ఇంటి పైభాగం నుండి బౌన్స్ అవడం, అది నేలను తాకడానికి ముందు క్రిందికి తాకడం కోసం వెనక్కి వెళ్లడం.
ఫిజిక్స్ రంగంలో ఉన్నవారు అధ్యయనం చేసిన అత్యంత ఆసక్తికరమైన కేసులలో ఒకటి గ్రహాలకు సంబంధించినది. సూర్యుని చుట్టూ తిరిగే గ్రహాలు సౌర వ్యవస్థ మధ్యలో తిరుగుతాయి. అటువంటి కదలికల కోసం చలన నియమాలు ఏదైనా గ్రహం దాని స్వంత భ్రమణ అక్షం చుట్టూ ఒకసారి తిప్పడానికి పట్టే సమయాన్ని లెక్కించడానికి మాకు అనుమతిస్తాయి. సంవత్సరంలోని వివిధ సమయాల్లో ఒక్కో గ్రహం బరువు ఎంత ఉందో కూడా మనం లెక్కించవచ్చు మరియు దానిని కలిగి ఉన్న వాయువు యొక్క కూర్పును కనుగొనవచ్చు. గురుత్వాకర్షణ మాత్రమే ఉన్నట్లయితే, మేము ఈ వివరాలను అధ్యయనం చేయలేము, కానీ రొటేటింగ్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్ అని పిలువబడే పరికరాన్ని ఉపయోగించి వేగం మరియు కూర్పులోని వైవిధ్యాలను అధ్యయనం చేయవచ్చు.
చలన నియమాలు అన్ని శరీరాలు స్థిరమైన ఘర్షణ స్థితిలో ప్రవర్తిస్తాయి. దీనర్థం ఏమిటంటే, ప్రతి వస్తువు దానిలో తిరిగే ధోరణితో సంబంధం లేకుండా ఒకే విధమైన శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ చట్టానికి మరింత ఖచ్చితమైన పదం ఏమిటంటే, అన్ని వస్తువులు భ్రమణ అక్షం గురించి వాటి కక్ష్యలో ప్రతి బిందువులోనూ సమానమైన, స్థిరమైన అపకేంద్ర శక్తులను కలిగి ఉంటాయి. దీని అర్థం ప్రతి వస్తువుకు భ్రమణ రేటు ఒకేలా ఉంటుంది మరియు సిస్టమ్ యొక్క కేంద్రం నుండి దూరం ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది తిరుగుతున్న వస్తువులో ఏమి జరుగుతుందనే దాని గురించి మరింత గణితశాస్త్ర ఖచ్చితమైన వివరణ.