Newtonin liikelakien ymmärtäminen

Newtonin liikelakien ymmärtäminen.

 

Sir Isaac Newtonin kolme liikelakia julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1687 vuodessa ja kuvaavat edelleen melko tarkasti luonnetta (muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta, kuten asioiden käyttäytyminen kaukaisessa avaruudessa tai atomien sisällä). Ne edustavat joitakin ihmiskunnan ensimmäisistä suurista menestyksistä yksinkertaisten matemaattisten kaavojen soveltamisessa luonnemaailman kuvaamiseen ja tyylikkään ja intuitiivisen fyysisen teorian luomiseen, mikä avasi tietä fysiikan myöhemmälle kehitykselle. Nämä lait koskevat tosielämän esineitä ja ovat antaneet meille mahdollisuuden tehdä sellaisia ​​asioita, kuten simuloida auton törmäyksiä, avaruusalus navigointi ja pelaa biljardia erittäin hyvin. Onko, olemmeko tietoisia niistä, tai ei, Newtonin liikelakit toimivat melkein jokaisessa jokapäiväisen elämämme fyysisessä toiminnassa.

Newtonin ensimmäinen sääntö

Newtonin ensimmäinen laki sanoo, että kunnes ruumis (kuten kumipallo, auto tai planeetta) työssä ei ole voimaa, liikkuva keho pyrkii pysymään liikkeessä, ja levossa oleva keho pyrkii pysymään levossa. Tätä postulaattia kutsutaan hitauslaiksi. Käytännössä se tarkoittaa, että liikkuva pallo tai muu esine hidastuu vain painovoiman ja kitkan kaltaisten voimien vuoksi. Vielä intuitiivisempi, levossa oleva pallo ei mene mihinkään, ellei häntä pistetä tai heitetä. Ottaen huomioon tämän lain, avaruuden tyhjiöön heitetty pallo kulkisi teoriassa samalla nopeudella, kuinka kauan se voisi välttää törmäykset taivaankappaleisiin ja niiden painovoimaan!

Newtonin toinen laki

Newtonin toinen laki on määrällinen kuvaus muutoksesta, minkä voiman se voi laukaista kehon liikkeessä. Se toteaa, että kun kehoon vaikuttaa ulkoinen voima, se kiihtyy (nopeuden muutos) kehon voiman suuntaan. Tämä postulaatti kirjoitetaan useimmiten nimellä F = ma , missä F (pakottaa) i (kiihtyvyys) ovat vektorimääriä, siksi ne ovat molemmat kooltaan, mihin suuntaan, olen (aika) on pysyvä. Vaikka se saattaa tuntua hieman hämmentävältä, Newtonin toinen laki on yksi tärkeimmistä fysiikassa ja, kuten ensimmäinen, se on myös melko intuitiivinen. Ajattele esimerkiksi pientä kumipalloa ja keilapalloa. Jotta ne pyörivät yhteen samalla nopeudella, sinun pitäisi työntää kovemmin (käytä enemmän voimaa) isommalle, painavampi keilapallo, koska sillä on suurempi massa. samoin, jos kaksi palloa liikkuu mäkeä alas yhdessä, voidaan ennustaa, että keilapallo osuu seinään tuhoisammalla voimalla kuin pienempi pallo. Se tapahtuu niin, koska sen voima on yhtä suuri kuin sen massan ja kiihtyvyyden tulo.

Newtonin kolmas laki

Newtonin kolmas laki sanoo, että kun kaksi elintä on vuorovaikutuksessa, he kohdistavat voimia itseensä, jotka ovat kooltaan samanlaisia ​​ja suunnassa vastakkaisia. Tätä kutsutaan yleisesti toiminnan ja reaktion laiksi (puhekielellä “jokaisella toiminnolla on sama ja vastakkainen reaktio”). Tämä ajatus näkyy selvästi aseen takaiskussa: ammuksen räjähdys tynnyristä, että ase liikkuu nopeasti vastakkaiseen suuntaan. Hieman vähemmän intuitiivinen, mutta tosiasia on myös totta, että pöydällä lepäävä kirja kohdistuu alaspäin, yhtä suuri kuin sen paino, ja taulukossa on yhtä suuri ja vastakkainen voima kirjaan. Tämä voima on läsnä, koska kirjan paino aiheuttaa pöydän pienen muodonmuutoksen, joka painaa kirjaa kuin kierre jousi. Jos pöytä ei olisi pystynyt tekemään niin, kirjan paino rikkoisi sen.