Förstå Newtons rörelselagar

Förstå Newtons rörelselagar.

 

Sir Isaac Newtons Three Laws of Motion publicerades först i 1687 år och ändå ge en ganska korrekt beskrivning av naturen (med några få undantag, såsom saker beteende i avlägsna rymden eller inuti atomer). De representerar några av mänsklighetens första stora framgångar när det gäller att tillämpa enkla matematiska formler för att beskriva den naturliga världen och skapa en elegant och intuitiv fysisk teori., vilket banade väg för senare framsteg inom fysik. Dessa lagar gäller föremål i den verkliga världen och har gjort det möjligt för oss att göra sådana saker, som att simulera bilkollisioner, rymdskeppsnavigering och spelar pool mycket bra. Huruvida, är vi medvetna om dem, eller inte, Newtons rörelselagar fungerar i nästan varje fysisk aktivitet i vårt dagliga liv.

Newtons första regel

Newtons första lag säger, det tills kroppen (som en gummikula, bil eller planet) det finns ingen kraft på jobbet, kroppen i rörelse tenderar att stanna i rörelse, och kroppen i vila tenderar att förbli i vila. Detta postulat är känt som tröghetslagen. I praktiken betyder det, att en rullande boll eller annat föremål bara saktar ner på grund av krafter som gravitation och friktion. Ännu mer intuitivt, bollen i vila går ingenstans, såvida inte hon blir knullad eller kastad. Med tanke på denna lag, en boll som kastas i rymdens vakuum skulle teoretiskt färdas i samma hastighet så länge, hur länge kunde det undvika kollisioner med himmellegemer och deras allvar!

Newtons andra lag

Newtons andra lag är en kvantitativ beskrivning av förändring, vilken kraft det kan utlösa i kroppens rörelse. Det står, att när en extern kraft verkar på kroppen, det accelererar (hastighetsförändring) kroppen i kraftens riktning. Detta postulat skrivs oftast som F = ma , där F (tvinga) jag a (acceleration) är vektorkvantiteter, därför är de båda i storlek, vilken riktning, a m (tid) är permanent. Även om det kan verka lite förvirrande, Newtons andra lag är en av de viktigaste inom all fysik och, som den första, det är också ganska intuitivt. Tänk till exempel på en liten gummikula och en bowlingkula. För att få dem att rulla i samma hastighet, du måste trycka hårdare (tillämpa mer kraft) för en större, en tyngre bowlingboll, eftersom det har en större massa. Liknande, om två bollar rullar nerför backen tillsammans, kan förutsägas, att bowlingkulan kommer att slå väggen med mer destruktiv kraft än den mindre bollen. Det händer så, eftersom dess kraft är lika med produkten av dess massa och dess acceleration.

Newtons tredje lag

Newtons tredje lag säger, att när två kroppar interagerar, de utövar krafter på sig själva, som är lika stora och motsatta i riktning. Detta kallas vanligtvis lagen om handling och reaktion (allmänt sett “varje åtgärd har en lika och motsatt reaktion”). Denna idé syns tydligt i pistolens rekyl: explosionen av projektilen som lämnar pipan orsakar, att pistolen rör sig snabbt i motsatt riktning. Något mindre intuitivt, men faktum är också sant, att boken som vilar på bordet utövar en nedåtgående kraft på honom, lika med dess vikt, och tabellen utövar en lika och motsatt kraft på boken. Denna kraft är närvarande, eftersom bokens vikt orsakar en liten deformation av bordet, som trycker mot boken som en lindad fjäder. Om bordet inte hade kunnat göra det, vikten på boken skulle bryta den.