Sisältö
- Newtonin ensimmäinen laki - hitausperiaate
- Newtonin toinen laki - dynamiikan perusperiaate
- Newtonin kolmas laki - toiminta- ja reaktioperiaate
- Esimerkkejä Newtonin ensimmäisestä laista
- Esimerkkejä Newtonin toisesta laista
- Esimerkkejä Newtonin kolmannesta laista
Newtonin lait, joka tunnetaan myös nimellä liikkeen lait, ovat kolme fysiikan periaatetta, jotka viittaavat kappaleiden liikkumiseen. Ovat:
- Ensimmäinen laki tai hitauslae.
- Toinen laki tai dynamiikan perusperiaate.
- Kolmas laki tai toiminnan ja reaktion periaate.
Nämä periaatteet muotoili englantilainen fyysikko ja matemaatikko Isaac Newton teoksessaanPhilosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Näillä laeilla Newton loi klassisen mekaniikan perustan, fysiikan haaran, joka tutkii kehojen käyttäytymistä lepotilassa tai pienillä nopeuksilla (verrattuna valon nopeuteen).
Newtonin lait osoittivat vallankumouksen fysiikan alalla. Ne muodostivat dynamiikan perustan (osa mekaniikkaa, joka tutkii liikettä sen synnyttämien voimien mukaan). Yhdistämällä nämä periaatteet yleisen painovoiman lakiin, voitiin selittää saksalaisen tähtitieteilijän ja matemaatikon Johannes Keplerin lakeja planeettojen ja satelliittien liikkeestä.
- Katso myös: Isaac Newtonin kommentit
Newtonin ensimmäinen laki - hitausperiaate
Newtonin ensimmäisen lain mukaan keho muuttaa nopeuttaan vain, jos siihen vaikuttaa ulkoinen voima. Inertia on kehon taipumus seurata tilassa, jossa se on.
Tämän ensimmäisen lain mukaan elin ei voi muuttaa tilaansa yksin; jotta se pääsee lepotilasta (nollanopeus) tai tasaisesta suoraviivaisesta liikkeestä, on välttämätöntä, että jokin voima vaikuttaa siihen.
Siksi, jos voimaa ei käytetä ja ruumis on levossa, se pysyy sellaisena; jos keho oli liikkeessä, se on edelleen tasaisella liikkeellä vakionopeudella.
Esimerkiksi:Mies jättää autonsa pysäköityksi talonsa eteen. Autoon ei kohdistu voimaa. Seuraavana päivänä auto on edelleen siellä.
Newton vetää ajatuksen inertiasta italialaiselta fyysikolta Galileo Galileilta (Vuoropuhelu maailman kahdesta suuresta järjestelmästä -1632).
Newtonin toinen laki - dynamiikan perusperiaate
Newtonin toisen lain mukaan kehoon kohdistuvan voiman ja sen kiihtyvyyden välillä on suhde. Tämä suhde on suora ja verrannollinen, ts. Kehoon kohdistuva voima on suoraan verrannollinen sen kiihtyvyyteen.
Esimerkiksi: Mitä enemmän voimaa Juan käyttää potkaessaan palloa, sitä todennäköisemmin pallo ylittää kentän keskiosan, koska sitä suurempi kiihtyvyys.
Kiihtyvyys riippuu käytetyn kokonaisvoiman suuruudesta, suunnasta ja suunnasta sekä kohteen massasta.
- Se voi auttaa sinua: Kuinka kiihtyvyys lasketaan?
Newtonin kolmas laki - toiminta- ja reaktioperiaate
Newtonin kolmannessa laissa todetaan, että kun ruumis kohdistaa voiman toiseen, jälkimmäinen reagoi samalla voimakkuudella ja suunnalla, mutta vastakkaiseen suuntaan. Toiminnan aiheuttama voima vastaa reaktiota.
Esimerkiksi: Kun ihminen kompastuu pöydän yli, hän saa pöydältä saman voiman kuin iskuin.
Esimerkkejä Newtonin ensimmäisestä laista
- Auton kuljettaja jarruttaa voimakkaasti ja hitauden vuoksi ampuu eteenpäin.
- Maalla oleva kivi on levossa. Jos mikään ei häiritse sitä, se pysyy levossa.
- Viisi vuotta sitten ullakolle varastoitu polkupyörä siirtyy lepotilasta, kun lapsi päättää käyttää sitä.
- Maratonin kuljettaja jatkaa juoksuaan useita metrejä maalilinjan ulkopuolella, vaikka hän päättää jarruttaa ruumiinsa hitauden vuoksi.
- Katso lisää esimerkkejä: Newtonin ensimmäinen laki
Esimerkkejä Newtonin toisesta laista
- Nainen opettaa kahta lasta ajamaan polkupyörää: 4-vuotiaan ja 10-vuotiaan, jotta he pääsevät samaan paikkaan samalla kiihtyvyydellä. Sinun on käytettävä enemmän voimaa, kun työntät 10-vuotiasta lasta, koska hänen paino (ja siten hänen massa) on suurempi.
- Auto tarvitsee tietyn määrän hevosvoimaa voidakseen liikkua valtatiellä, eli se tarvitsee tietyn voiman massansa kiihdyttämiseksi.
- Katso lisää esimerkkejä: Newtonin toinen laki
Esimerkkejä Newtonin kolmannesta laista
- Jos yksi biljardipallo osuu toiseen, toiseen voimaan kohdistuu sama voima kuin ensimmäiseen.
- Lapsi haluaa hypätä kiipeämään puuhun (reaktio), hänen on työnnettävä maata ajamaan itseään (toiminta).
- Mies tyhjentää ilmapallon; ilmapallo työntää ilman ulos voimalla, joka on yhtä suuri kuin ilma tekee ilmapallolle. Siksi ilmapallo liikkuu puolelta toiselle.
- Katso lisää esimerkkejä: Newtonin kolmas laki
