Законите на Нютон "лесни за разбиране"
За изучаване на движението се използват като основа Законите на Нютон. В него се установяват връзките между движенията и силите.
В тези закони са обяснени явленията на природата по отношение на движението. Наблюдавайки природата, беше достигнат принципът на инерцията, когато се наблюдаваше, че телата, които се движат, я поддържат сами, без да бъдат тласкани от никого.
Инерцията на тялото може да бъде преодоляна чрез упражняване на сила върху него, като тялото представя ускорение. Вторият закон установява връзката за определяне на ускорението, което тялото изпитва под действието на сила.
Да бъдеш Трите закона на Нютон, основите на механиката, са изложени по прост начин на тези принципи: на инерцията, на масата и принципа на действие и реакция, с лесни за разбиране упражнения.
ОСНОВНИ КОНЦЕПЦИИ "за разбиране на законите на Нютон"
Маса:
Масата на тялото е количеството материя, което го съставя. Измерва се в килограми (kg) или лири (lb). [1]
движение:
Промяна на положението на тялото по отношение на референтната система. [две]
Равномерно движение на линията:
Това е движението на тялото с постоянна скорост (величина и посока), с прав път. [3]. Вижте фигура 1.
Ускорение:
Промяна в скоростта на обекта за единица време.
Сила:
Действие, упражнявано от едно тяло върху друго, предизвикващо движение или деформация.
Първият закон на Нютон "Принцип на инерция"
Инерцията е свойството на материята, чрез което, ако тялото е в движение, то има тенденция да продължи да се движи, ако е в покой, то има тенденция да остава в покой. Вижте фигура 2. Колкото по-голяма е масата на тялото, толкова по-голяма е инерцията му.
Принципът на инерцията, установен от Исак Нютон, постулира това "Ако върху тялото не действа сила или действат няколко сили, които се отменят, тогава тялото е в покой или в равномерно праволинейно движение". [4]. Вижте фигура 3.
Неприятното усещане в стомаха, което се усеща при рязко стартиране на асансьор, се дължи на инерцията, на съпротивлението на тялото да се движи. Инерция се наблюдава и когато водачът на превозно средство ускорява и пътниците на превозното средство се накланят назад, ако водачът внезапно спира, пътниците се навеждат напред, като се стремят да продължат с движението, което са имали.
Вторият закон на Нютон "Принцип на масата"
За да се преодолее инерцията на тялото, може да се приложи сила. Вторият закон на Нютон установява връзката между приложената сила, масата на обекта и ускорението, което той придобива.
На фигура 4 имате два коня, които упражняват една и съща сила върху количка, но в количката вдясно има повече маса, така че количката ще се движи по-бавно, с по-малко ускорение.
На фигура 5 има две колички, които имат еднаква маса. По-голяма сила се упражнява върху количката отдясно, тъй като тя има два коня, така че количката ще се движи с по-голямо ускорение от тази вляво.
Посочва ли вторият закон на Нютон това „Ускорението, което тялото придобива под действието на сила, е право пропорционално на силата, обратно пропорционално на неговата маса“. Вижте фигура 6.
Упражнение 1 Какво ускорение придобива синият автомобил на фигура 7, когато е дръпнат със сила 2000 N? Колата е с маса 1.000 кг.
Решение:
Прилагайки втория закон на Нютон, ускорението е коефициент между приложената сила и масата на автомобила
По този начин колата ще има ускорение от 2 m / s2. За всяка изминала секунда скоростта му ще се увеличава с 2m / s.
Тегло на обект
Теглото на тялото е силата, с която земята го привлича към себе си. Ако даден обект се изпусне свободно, той получава ускорение от приблизително 9,81 m / s2, известно като „ускорение на гравитацията (g)“.
Теглото е сила, която винаги е насочена към земята. По втория закон на Нютон той се дава от: Тегло = mg
Навсякъде на планетата масата на тялото е еднаква, тя не варира, но ускорението на гравитацията варира от една точка до друга на земята, следователно теглото също варира. Това е така, защото Земята се държи така, сякаш цялата си сила на привличане е натрупана в центъра си, колкото по-близо до центъра се намира, толкова по-голяма е силата на привличане, толкова по-голяма е тежестта. Вижте фигура 8.
Упражнение 2 Каква е масата на жената с тегло 600 N?
разтвор
Вторият закон на Нютон се прилага за определяне на теглото на тялото, както е показано на фигура 9.
Упражнение 3 Определете теглото на човек, чиято маса е 70 килограма, когато той се намира на:
а) Морето. На морското равнище ускорението на гравитацията е g = 9,81 m / s2
б) На северния полюс, където гравитацията е g = 9,83 m / s2
в) На екватора, с g = 9,78 m / s2
разтвор
Фигура 10 показва изчислението на теглото на човека на морското равнище, на северния полюс и на екватора. Тъй като гравитацията е различна, теглото е различно, но масата остава постоянна.
Третият закон на Нютон "Принцип на действие и реакция"
Третият закон на Нютон гласи, че „Винаги, когато тялото упражнява сила (действие) върху друго тяло, то реагира с еднаква и противоположна сила, приложена към първото тяло“. [5].
На фигура 11 може да се спази този принцип: когато човек на лодка A бута лодка B. С греблото лодка B се движи надясно, докато лодка A се движи наляво от силата на реакция на лодка B на лодка A.
Упражнение 4 Определете силата, с която масата тласка книгата.
Решение:
По закон за действие и реакция (третият закон на Нютон) силата, упражнявана от книгата върху масата, е същата като силата, упражнявана от масата върху книгата, само че е в обратна посока. Тъй като величините на силите са със същата величина, но в обратна посока, сумата от силите е нула и книгата остава в покой (първият закон на Нютон). Вижте фигура 13.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ:
El principio de inercia establece las relaciones entre los movimientos y las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo. Si la fuerza es nula, el movimiento es rectilíneo y uniforme, o el cuerpo se mantiene en reposo. Si la fuerza sobre el cuerpo no es nula hay una aceleración (cambio de velocidad).
El principio de masa, la segunda Ley de Newton, establece la relación entre la fuerza aplicada, la masa del objeto y la aceleración que experimenta. La aceleración es directamente proporcional a la fuerza aplicada, e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.
El principio de acción y reacción, o tercera Ley de Newton, enuncia que la fuerza ejercida de un cuerpo A sobre un cuerpo B, es igual en magnitud y opuesta en dirección a la ejercida por el cuerpo B sobre el cuerpo A.