Forståelse af Newtons bevægelseslove

Forståelse af Newtons bevægelseslove.

 

Sir Isaac Newtons Three Laws of Motion blev først offentliggjort i 1687 år og stadig give en ret nøjagtig beskrivelse af naturen (med et par undtagelser, såsom tingens opførsel i fjerntliggende rum eller inde i atomer). De repræsenterer nogle af menneskehedens første store succeser med at anvende enkle matematiske formler til at beskrive den naturlige verden og skabe en elegant og intuitiv fysisk teori, som banede vejen for senere fremskridt inden for fysik. Disse love gælder for objekter i den virkelige verden og har tilladt os at gøre sådanne ting, som at simulere bilkollisioner, rumskibsnavigation og spiller pool meget godt. Om, er vi opmærksomme på dem, eller ikke, Newtons bevægelseslove fungerer i næsten enhver fysisk aktivitet i vores daglige liv.

Newtons første regel

Newtons første lov siger, det indtil kroppen (såsom en gummikugle, bil eller planet) der er ingen kraft på arbejde, kroppen i bevægelse har tendens til at forblive i bevægelse, og kroppen i hvile har tendens til at forblive i ro. Dette postulat er kendt som inertiloven. I praksis betyder det, at en rullende kugle eller anden genstand kun sænkes på grund af kræfter som tyngdekraft og friktion. Endnu mere intuitiv, bolden i hvile går ingen steder, medmindre hun bliver stukket eller kastet. I betragtning af denne lov, en kugle, der kastes i rumets vakuum, skulle teoretisk bevæge sig med samme hastighed så længe, hvor længe kunne det undgå kollisioner med himmellegemer og deres tyngdekraft!

Newtons anden lov

Newtons anden lov er en kvantitativ beskrivelse af forandring, hvilken kraft det kan udløse i kroppens bevægelse. Det hedder, at når en ekstern kraft virker på kroppen, det accelererer (hastighedsændring) krop i retning af kraften. Dette postulat er oftest skrevet som F = ma , hvor F (kraft) jeg a (acceleration) er vektormængder, derfor er de begge i størrelse, hvilken retning, a m (tid) er permanent. Selvom det kan virke lidt forvirrende, Newtons anden lov er en af ​​de vigtigste i al fysik og, som den første, det er også ret intuitivt. Tænk for eksempel på en lille gummikugle og en bowlingkugle. For at få dem til at rulle sammen i samme hastighed, du bliver nødt til at skubbe hårdere (anvende mere kraft) for en større, en tungere bowlingkugle, fordi det har en større masse. Tilsvarende, hvis to bolde ruller ned ad bakken sammen, kan forudsiges, at bowlingkuglen vil ramme væggen med mere destruktiv kraft end den mindre kugle. Det sker sådan, fordi dens styrke er lig med massens produkt og dets acceleration.

Newtons tredje lov

Newtons tredje lov siger, at når to kroppe interagerer, de udøver kræfter på sig selv, som er lige store og modsatte i retning. Dette kaldes almindeligvis loven om handling og reaktion (i daglig tale “hver handling har en lige og modsat reaktion”). Denne idé er tydeligt synlig i pistolens rekyl: eksplosionen af ​​projektilet, der forlader tønden, forårsager, at pistolen bevæger sig hurtigt i den modsatte retning. Lidt mindre intuitiv, men faktum er også sandt, at bogen, der hviler på bordet, udøver en nedadgående kraft på ham, lig med dens vægt, og tabellen udøver en lige og modsat kraft på bogen. Denne kraft er til stede, fordi vægten af ​​bogen forårsager en let deformation af bordet, som trykker mod bogen som en oprullet kilde. Hvis bordet ikke havde kunnet gøre det, bogens vægt ville bryde den.