La leĝoj de Newton "facile kompreneblaj"
Por la studo de movado estas uzataj kiel bazo Leĝoj de Newton. En ĝi, la rilatoj inter movadoj kaj fortoj estas establitaj.
En ĉi tiuj leĝoj estas klarigitaj la naturaj fenomenoj rilate al movado. Observante naturon, la principo de inercio estis atingita, observante, ke korpoj en movado konservas ĝin per si mem sen esti puŝitaj de iu ajn.
La inercio de korpo povas esti venkita per penado sur ĝin, la korpo prezentas akcelon. La dua leĝo establas la rilaton por determini la akcelon, kiun korpo spertas sub la ago de forto.
Estante la La tri leĝoj de Newton, la bazoj de me mechananiko, malkovras, simple, ĉi tiujn principojn: de inercio, de maso kaj la principo de ago kaj reago, kun facile kompreneblaj ekzercoj.
Bazaj konceptoj "por kompreni la leĝojn de Newton"
Meso:
La maso de korpo estas la kvanto da materio, kiu konsistigas ĝin. Ĝi estas mezurita en kilogramoj (kg) aŭ funtoj (funt.). [1]
Movado:
Ŝanĝo de pozicio de korpo, rilate al referenca sistemo. [du]
Uniforma linia movado:
Ĝi estas tiu movado de korpo kun konstanta rapido (grando kaj direkto), kun rekta vojo. [3]. Vidu figuron 1.
Akcelo:
Ŝanĝo en la rapideco de objekto per unuo de tempo.
Forto:
Ago farita de unu korpo sur alia, produktanta movadon aŭ deformadon.
Unua Leĝo de Newton "Principo de Inercio"
Inercio estas la eco de materio, per kiu, se korpo moviĝas, ĝi emas moviĝi, se ĝi ripozas, ĝi emas ripozi. Vidu figuron 2. Ju pli granda estas la maso de korpo, des pli granda estas ĝia inercio.
La principo de inercio, establita de Isaac Newton, postulas tion "se neniu forto agas sur korpo, aŭ pluraj fortoj kiuj nuligas unu la alian, tiam la korpo ripozas aŭ en unuforma rektlinia movado". [4]. Vidu figuron 3.
La malagrabla sento en la stomako, kiun oni sentas, kiam lifto subite ekas, estas pro inercio, pro la rezisto de la korpo moviĝi. Inercio ankaŭ estas observata kiam la ŝoforo de veturilo akcelas kaj la pasaĝeroj de la veturilo kliniĝas malantaŭen, se la ŝoforo subite bremsas, la pasaĝeroj kliniĝas antaŭen, tendencante daŭrigi la movadon, kiun ili havis.
Dua Leĝo de Newton "Masa Principo"
Por superi la inercion de korpo, oni povas apliki forton. La dua leĝo de Newton establas la rilaton inter la aplikita forto, la maso de la objekto kaj la akcelo, kiun ĝi akiras.
En figuro 4, vi havas du ĉevalojn, kiuj penas la saman forton sur ĉaro, sed en la ĉaro dekstre estas pli da maso, do la ĉaro moviĝos pli malrapide, kun malpli da akcelo.
En figuro 5, estas du ĉaroj, kiuj havas la saman mason. Pli granda forto estas farita sur la ĉaro dekstre ĉar ĝi havas du ĉevalojn, do la ĉaro moviĝos kun pli granda akcelo ol tiu maldekstre.
Ĉu la dua leĝo de Newton diras tion "La akcelo, kiun korpo akiras, sub la ago de forto, estas rekte proporcia al la forto en inverse proporcia al ĝia maso". Vidu figuron 6.
Ekzerco 1 Kiun akcelon akiras la blua aŭto en figuro 7 kiam ĝi estas tirata per forto de 2000 N? La aŭto havas mason de 1.000 kg.
Solvo:
Aplikante la duan leĝon de Neŭtono, la akcelo estas la kvociento inter la aplikata forto kaj la maso de la aŭto
Tiel la aŭto havos akcelon de 2 m / s2. Por ĉiu sekundo pasanta, ĝia rapideco pliiĝos je 2m / s.
Pezo de objekto
La pezo de korpo estas la forto per kiu la tero tiras ĝin al ĝi. Se objekto libere falas, ĝi akiras akcelon de ĉirkaŭ 9,81 m / s2, konata kiel la "akcelo de gravito (g)".
Pezo estas forto, kiu ĉiam direktiĝas al la tero. Laŭ la dua leĝo de Newton, ĝi ricevas per: Pezo = mg
En iu ajn loko sur la planedo la maso de korpo estas la sama, ĝi ne varias, tamen la akcelo de gravito varias de unu punkto al alia sur la tero, tial ankaŭ la pezo varias. Ĉi tio estas ĉar la Tero kondutas kvazaŭ ĝia tuta altira potenco amasiĝus en sia centro, ju pli proksima al la centro ĝi troviĝas, des pli granda estas la altira forto, des pli granda estas la pezo. Vidu figuron 8.
Ekzerco 2 Kio estas la maso de virino pezanta 600 N?
Solvo
La dua leĝo de Neŭtono estas aplikita por determini la pezon de korpo, kiel montrite en Figuro 9.
Ekzerco 3 Determinu la pezon de viro, kies maso estas 70 kilogramoj, kiam li troviĝas ĉe:
a) La maro. Je marnivelo la akcelo de gravito estas g = 9,81 m / s2
b) Ĉe la norda poluso, kie gravito estas g = 9,83 m / s2
c) Ĉe la ekvatoro, kun g = 9,78 m / s2
Solvo
Figuro 10 montras la kalkulon de homa pezo ĉe marnivelo, ĉe la norda poluso kaj ĉe la ekvatoro. Ĉar gravito estas malsama, la pezoj estas malsamaj, sed la maso restas konstanta.
Tria Leĝo de Newton "Principo de Ago kaj Reago"
La tria leĝo de Newton diras tion "Kiam ajn korpo penas forton (agon) sur alian korpon, ĝi reagas per egala kaj kontraŭa forto aplikita al la unua korpo". [5].
En figuro 11 oni povas observi ĉi tiun principon: kiam persono sur boato A puŝas boaton B. Kun la remilo, boato B moviĝas dekstren, dum boato A moviĝas maldekstren per la reagforto de boato B sur boato A.
Ekzerco 4 Determinu la forton per kiu la tablo puŝas la libron.
Solvo:
Laŭ leĝo pri agado kaj reago (tria leĝo de Newton), la forto de la libro sur la tablo estas la sama kiel la forto de la tablo sur la libro, nur ĝi estas en la kontraŭa direkto. Ĉar la grandoj de la fortoj estas samgrandaj, sed en la kontraŭa direkto, la sumo de la fortoj estas nula kaj la libro restas ripoze (la unua leĝo de Newton). Vidu figuron 13.
KONKLUDOJ:
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.