නිව්ටන්ගේ පළමු නියමය

පළමු නියමය: බාහිර අසමතුලිත බලයක් නොයෙදෙන තාක් කල් එම වස්තුව නිශ්චලතාවයේ හෝ ඒකාකාර ප්‍රවේගයෙන් චලනය වෙමින් පවතී. 

වස්තුව මත යෙදෙන සම්ප්‍රයුක්ත බලය ශූන්‍ය නම් වස්තුවේ ප්‍රවේගය නියතව පවතින බව මින් කියැවේ. ගණිතමය ලෙස සඳහන් කරන්නේ නම්:

මෙම නියමය ආවස්ථිති නියමය ලෙස ද හඳුන්වයි
“ ශුන්‍ය සම්පයුක්ත බලයකින් ශූන්‍ය ත්වරණයක් ” ලෙස මෙය සාමාන්‍යයෙන් දක්වයි. නමුත් මෙය පමණට වඩා සාරාංශ ගත කිරීමකි. නිව්ටන් විසින් දක්වන පරිදි පළමු නියමය , දෙවන නියමයේ විශේෂ අවස්ථාවකට වඩා වැඩි යමකි. සාධාරණ හේතූන් මත නිව්ටන් තම නියමයන් ක්‍රමවත් පිළිවෙලකට සකස් කළේය. (නිදසුන් සදහා Gailili හා Tseitlin හෝ Woodhouse බලන්න) පළමු නියමයේ වැදගත්කම වනුයේ අනෙකුත් නියමයන් යොදාගත හැකි යැයි සලකනු ලබන රාමු ලෙස තහවුරු කර ගැනීමයි. එවන් රාමු ආවස්ථික රාමු ලෙස හදුන්වයි.
මෙම නියමයන් ආවස්ථික රාමුවලට සීමා කරනුයේ ඇයි දැයි තේරුම් ගැනීමට ත්වරණය වන වස්තුවක් තුළ නිසලව ඇති තවත් වස්තූන් සලකන්න. ගුවන් පථය මත ගමන් කරන අහස්යානාවක් මෙම උදාහරණයට ප්‍රමාණවත්ය. අහස්යානය තුළ සිටින කෙනෙකු හට පෙනෙන පරිදි (පාරිභාෂිත වචනය අනුව පැවසුවහොත් අහස් යානාවේ ආවස්ථික රාමුවට අනුව) අහස්යානය ඉදිරියට ත්වරණය වන විට එතුළ ඇති පන්දුවක් සැලකුවොත් එය පසුපසට චලනය වනු දැකිය හැක. (අහස්යානාවකින් ඔබ ඉදිරියට ත්වරණයකින් ගමන් කිරීමේදී අසුනට තෙරපෙන පරිදිම) මෙකී චලනය නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමයට පරස්පර බවක් යානය තුළ සිටින මගියාගේ දෘෂ්ටි කෝණය අනුව පෙනේ. මන්දයත් පන්දුව මත කිසිදු බලයක් නොමැතිව එය චලනය වූ හෙයිනි. නමුත් මෙහිදී නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය මින් පරස්පර තත්වයකට පත් නොවන්නේ එය (කිසිදු වෙනස් කිරීමකින් තොරව) මෙම අවස්ථාවේදී යොදාගත නොහැකි බැවිනි. නිව්ටන්ගේ පළමු නියමය පන්දුව නිෂ්චල නොමැති බැවින් නොයෙදේ. මේනිසා සමහරක් අවස්ථාහිදී නියමයක් යොදා ගත නොහැකි නිසා විවිධ නියමයක් යෙදිය හැකි අවස්ථා ස්ථිර කරගැනීම වැදගත් වේ.

සාරාංශීකරණය


අංශුවක සාපේක්ෂ චලිතය බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරන විට සරළ රේඛීය වන්නේ යැයි සලකනු ලබන රාමු සමූහයකි. (ආවස්ථික රාමු ලෙස හදුන්වයි.) වස්තුවක් මත ක්‍රියාකරන සම්ප්‍රයුක්ත බලය යනු එම වස්තුව මත ක්‍රියා කරන බලයන්ගේ දෛශික ෙඑක්යයයි. නිව්ටන්ගේ පළමු නියමයෙන් කියැවෙනුයේ මෙකී එකතුව ශූන්‍ය වන විට වස්තුවේ චලිතය ස්වාභාවය වෙනස් නොවේ යන්නයි. ප්‍රධාන වශයෙන් එය පහත කරුණු දෙක විග්‍රහ කරයි.
· චලනය නොවන වස්තුවක්, ඒමත සම්ප්‍රයුක්ත බලයක් ක්‍රියාකරන තෙක් චලනය නොවේ.
· චලනය වන වස්තුවක්, ඒ මත සම්ප්‍රයුක්ත බලයක් ක්‍රියා කරන තෙක් චලනය වන ප්‍රවේගය (ත්වරණය) වෙනස් නොවේ.
ඒ අනුව යම් අවස්ථිති රාමුවකට සාපේක්ෂව යම් අංශුවක් ඒකාකාර චලිතයක් පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍යතාව වනුයේ ඒ මත යෙදෙන සම්ප්‍රයුක්ත බලය ශූන්‍ය වීම ය. නිව්ටන්ගේ පළමු නියමය බොහෝ විට අවස්ථිති නියමය ලෙස හැඳින්වේ.
නිව්ටන් නියම සත්‍ය වන්නේ අවස්ථිති රාමුවකදී පමණ ය. යම් අවස්ථිති රාමුවකට සාපේක්ෂව ඒකාකාර චලිතයේ යෙදෙන පද්ධතියක් ද අවස්ථිනි රාමුවක් වේ.

සාපේකෂව ගත් විට පළමු කාරණය බොහෝ දෙනෙකුට පැහැදිලි වේ. නමුත් දෙවන කාරණය යම් දුරකට සිතා අවබෝධ කර ගැනීමක් අවශ්ය වේ. මන්ද යත් අප එදිනෙදා ජීවිතයේදී එලෙස සදාකාලික චලනයෙහි යෙදෙන දෑ දැකීමට නැති බැවිණි. (ආකාශ වස්තු හැර) යමෙක් හොකී ක්‍රිඩාවේ භාවිත රබර් පෙත්තක් මේසයක් ඔස්සේ ලිස්සා යැවුව හොත් එය දිගටම චලනය නොවී ක්‍රමයෙන් චලනය වන වේගය අඩු වී නිශ්චල තාවයට එළඹේ. මෙසේ වනුයේ රබර් පෙත්ත මත යම් බලයක් ක්‍රියා කිරීම නිසාය. නියත වශයෙන්ම මෙය හා රබර් පෙත්ත අතර ඝර්ෂණ බලයක් පවතී. එම බලය චලිත දිශාවට විරුද්ධව ක්‍රියා කරයි. වස්තුවේ වේගය ක්‍රමයෙන් අඩු වී නිශ්චල වීමට බලපානුයේ මෙකී ඝර්ෂණ බලයයි. ආසන්න ලෙස එවන් බලයක් නොමැති වාතමය මේසයක් හෝ අයිස් තලයක් මතදී එම පෙත්තේ වේගය අඩු නොවනු ඇත. නිව්ටන්ගේ පළමු නියමය හුදෙක් ගැලීලියෝ ඒ වන විටත් විස්තර කර තිබූ දෙයක් නැවත ප්‍රකාශ කිරීමක් හා ගැලීලියෝට කරන ලද ගෞරවයකි. සියලු වස්තු සදහා ස්වාභාවික ස්ථානයක් විශ්වයේ පවතිනවා යන ඇරිස්ටෝටල්ගේ දර්ශනය එයින් වෙනස් වූ මතයකි. ඇරිස්ටෝටල් විශ්වාස කළ ආකාරයට විශාල ගල් වැනි බර දෑ පොළොවේ නිශ්චලව පැවතීමත් දුම් වැනි සැහැල්ලු දෑ අහසේ නිෂ්චලව පැවතීමට හා තාරුකාදිව්ය ලෝකයේ පැවතීමට අවශ්‍ය බවයි.
කෙසේ හෝ ගැලීලියෝ හා ඇරිස්ටෝටල්ගේ මතයන් අතර පැවති ප්‍රධානතම වෙනස් කම වූයේ වස්තුවක් මත ක්‍රියාකරන බලය නිශ්චල කරනුයේ එහි ත්වරණය මත මිස ප්‍රවේගය මත නොවන බව ගැලීලියෝ වටහා ගෙන සිටීමයි. මෙම දර්ශනය නිව්ටන්ගේ පළමු නියමයට (බලයක් නැතිනම් ත්වරණයක් නැත. එවිට වස්තුවේ ප්‍රවේගය නියතව පවත්වා ගනී) මග පෙන්වීය.
පැහැදිලිව පෙනෙන ආකාරයට ආවස්ථිති නියමය වෙනස් දාර්ශනිකයින් හා විද්‍යාඥයින්ට වෙන වෙනම කල්පනා වුණ දෙයකි. චලනයේ ආවස්ථිතිය පිළිබදව ක්‍රි.පු. 3 වන ශත වර්ෂයේදී චීන දාර්ශනික මෝ ට්සු (Mo Tzu), පළමු ශත වර්ෂයේදී මුස්ලිම් විද්‍යාඥයෙකු වූ අල්හසීන් (Alhazen) හා ඇවිස්නා (Avicenna) පැහැදිලි කරන ලදී. 17 වන ශත වර්ෂයේදී දාර්ශනික රින් ඩිස්කාටස් (Rene Descartes) නියමයක් ඉදිරිපත් කළ මුත් ඔහු පරීක්ෂණ මගින් එය සනාත කර පෙන්වූවේ නැත.
සාමාන්‍යයෙන් චලනය වන ඕනෑම වස්තුවක් මත ඝර්ෂණය ක්‍රියා කරන බැවින්ද අභ්‍යවකාශයේ පවා ආවරණය කළ ගුරුත්වාකර්ෂණ බල හේතුවෙන් නියමයට පරිපුර්ණ ලෙස සනාථ කිරීම අපහසුය. නමුත් වස්තුවක චලිත ස්වභාවය වෙනස්වීමට මූලික වන කාරණා පැහැදිලිව පෙන්වීමට මෙම නියමය වැදගත් වේ.

Posted in: නිව්ටන් නියම, භෞතික විද්‍යාව