Newtonovi zakoni (povzetek): kakšne so, formule in primeri

Kaj so Newtonovi zakoni?

V zakoni Newton so tri načela, ki opisujejo gibanje teles, ki temelji na inercialni referenčni sistem (realna sil pri konstantni hitrosti).

Newtonovi trije zakoni so:

• Prvi zakon ali inercijski zakon Drugi zakon ali temeljni zakon dinamike Tretji zakon ali načelo ukrepanja in odzivanja.

Ti zakoni o razmerju med silo, hitrostjo in gibanjem teles so osnova klasične mehanike in fizike in jih je leta 1687 postavil angleški fizik in matematik Isaac Newton.

Newtonov prvi zakon: vztrajnostni zakon

Zakon vztrajnosti ali prvi zakon določa, da bo telo ostalo v mirovanju ali v naravnem gibanju s konstantno hitrostjo, razen če je uporabljena zunanja sila.

Z drugimi besedami, telo ne more spremeniti svojega začetnega stanja (v mirovanju ali gibanju), če ne posreduje ena ali več sil.

Newtonova prva zakonska formula je:

Σ F = 0 ↔ dv / dt = 0

Če je neto sila (Σ F), uporabljena na telo, enaka nič, bo pospešek telesa, ki je posledica delitve na hitrost in čas (dv / dt), enak nič.

Primer prvega zakona Newtona je žoga v stanju počitka. Da bi se premaknil, zahteva, da ga človek brca (zunanja sila); v nasprotnem primeru bo ostal v mirovanju. Po drugi strani, ko je žoga v gibanju, mora posredovati tudi druga sila, da se lahko ustavi in ​​vrne v stanje mirovanja.

Čeprav je to prvi izmed predlaganih Newtonovih gibalnih zakonov, je to načelo že v preteklosti postavil Galileo Galilei, za katerega je slednji zaslužen za njegovo avtorstvo, Newton pa za njegovo objavo.

Glej tudi: Fizika.

Newtonov drugi zakon: temeljni zakon dinamike

Temeljni zakon dinamike, Newtonov drugi zakon ali temeljni zakon, postulira, da je neto sila, ki se uporablja na telo, sorazmerna s pospeškom, ki ga pridobi v svoji usmeritvi.

Druga zakonska formula Newtona je:

F = ma

Neto sila (F) je enaka proizvodu, ki izhaja iz mase (m), izražene v kg, s pospeškom (a), izraženim v m / s2 (meter na sekundo na kvadrat).

Ta formula je veljavna le, če je masa konstantna. Kadar je masa telesa spremenljiva, je treba izračunati količino gibanja, ki je produkt mase predmeta, ki je enak njegovi hitrosti (mv).

V tem primeru bi bila formula zakona dinamike:

F = d (mv) / dt

Sila (F) je enaka izpeljavi trenutka (d (mv) med izpeljanko časa (dt).

Primer drugega zakona Newtona lahko vidimo tako, da postavimo kroglice z različno maso na ravno površino in nanje nanesemo enako silo. Lažja kroglica se bo premikala hitreje od tiste z večjo maso.

To je morda eden najpomembnejših zakonov gibanja v klasični fiziki, saj odgovarja na vprašanje, kaj je sila in kako jo je treba izračunati.

Glej tudi Dynamics.

Newtonov tretji zakon: načelo ukrepanja in reakcije

Newtonov tretji zakon postulata pravi, da vsako dejanje sproži enakovredno reakcijo, vendar v obratni smeri.

Formula zakona ukrepanja in reakcije je:

F _1-2 = F _2-1

Sila telesa 1 na telesu 2 (F _1-2) ali akcijska sila je enaka sili telesa 2 na telesu 1 (F _2-1) ali reakcijski sili. Reakcijska sila bo imela enako smer in jakost kot sila delovanja, vendar v nasprotni smeri.

Primer tretjega zakona Newtona lahko vidimo, ko moramo premakniti kavč ali katerikoli težek predmet. Akcijska sila, ki se uporablja na objekt, povzroči, da se premika, hkrati pa ustvarja reakcijsko silo v nasprotni smeri, ki jo dojemamo kot upornost predmeta.

Glej tudi Vrste gibanja.

Newtonov četrti zakon: univerzalni zakon gravitacije

Postelat tega zakona fizike pravi, da je privlačna sila dveh teles sorazmerna s produktom njihovih mas.

Intenzivnost te privlačnosti bo močnejša, bližje in bolj masivna so telesa.

Newtonova četrta zakonska formula je:

F = G m1.m2 / d2

Sila, ki deluje med obema telesoma z maso (F), je enaka univerzalni gravitacijski konstanti (G). Ta konstanta je dobljena z deljenjem produkta dveh vpletenih mas (m1.m2) na razdaljo, ki ju ločuje, na kvadrat (d2).

Imamo primer četrtega zakona Newtona v gravitacijski privlačnosti, ki ga izvajata dve žogi za kegljanje . Čim bližje sta drug drugemu, tem večja je privlačna sila.

Glej tudi:

• Gravitacija, veje fizike.