Mấy ông như Newton đã suy luận như nào để ra được mấy phương trình như F=ma thế? Kiểu làm thế nào mà mấy ổng biết được các thành phần của phương trình là cái gì?

Để cho thím biết thì vật lý là một bộ môn có tính quy nạp. Nghĩa là, kiến thức sẽ được xây dựng qua quan sát và thí nghiệm và việc chúng có đúng hay không sẽ phụ thuộc vào việc chúng có khớp với quan sát không. Mục tiêu của vật lý là quan sát thế giới và tìm cách để mô tả nó một cách chính xác nhất. Do đó các định luật chuyển động của Newton không thể được suy ra bằng toán học mà có thể được coi như những tiên đề và có thể dùng để làm điểm bắt đầu cho các thuyết khác. Giả sử những tiên đề này biểu diễn không chính xác thế giới thật thì chúng sẽ được sửa đổi hoặc bị bác bỏ.

Về bản chất thì Newton chỉ đơn giản là quan sát cách vật thể chuyển động (và dựa trên cả những quan sát của người đi trước) và đoán được phương trình mô tả sự chuyển động đấy thôi

_____________________

Phương trình được Newton đưa ra ban đầu là F = dP/dT (Lực là sự thay đổi của động lượng theo thời gian). Vì thế ở đây Newton đã không suy ra phường trình này từ cái gì cả mà phường trình chỉ là cách Newton định nghĩa lực thôi.

Phương trình của thím F= M*A là một phiên bản được đơn giản hoá của phương trình gốc trong trường hợp khối lượng của vật không đổi (F=dP/dT=M*dV/dT=M*A) và được dạy ở trung học vì kiến thức ở bậc học này chưa đủ để giải phương trình gốc. Có ba cách để có được một phương trình.

Cách thứ nhất là bằng định nghĩa. Ví dụ nếu ông định nghĩa gia tốc là sự thay đổi của vận tốc theo thời gian, ông sẽ có phương trình A=dV/dT. 

Cách thứ hai là dùng biến đổi toán  học để đơn giản hoá những phương trình khác. 

Một số phương trình ở cấp trung học có được từ cách này là phương trình F=M*A của thím, các định luật chuyển động của Torricelli, biến đổi Lorentz về thuyết tương đối hẹp hay phương trình về thuyết tương đối rộng.

Cách cuối cùng đó là qua quan sát và thí nghiệm. Một ví dụ cho phương pháp này là định luật Coulomb (Cu-lông). Người ta đã nhận ra nếu khoảng cách giữa hay điện tích tăng a đơn vị thì lực điện từ giữa chúng sẽ giảm a^2 đơn vị. Vì thế trong phương trình sẽ có 1/r^2

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *