Niutono dėsniai „lengvai suprantami“
Judesio tyrimui naudojami kaip pagrindas Niutono dėsniai. Joje nustatomi judesių ir jėgų santykiai.
Šiuose dėsniuose paaiškinami gamtos reiškiniai judėjimo atžvilgiu. Stebint gamtą, buvo pasiektas inercijos principas, stebint, kad judantys kūnai ją palaiko patys, niekieno nespaudžiami.
Kūno inerciją galima įveikti, veikiant jam jėgą, kūnas pateikia pagreitį. Antrasis dėsnis nustato santykį, kad būtų galima nustatyti pagreitį, kurį kūnas patiria veikdamas jėgą.
Būdamas Trys Niutono dėsniai, mechanikos pagrindai, paprastai atskleidžia šiuos principus: inercijos, masės ir veikimo bei reakcijos principą, su lengvai suprantamais pratimais.
PAGRINDINĖS SAMPRATOS „suprasti Niutono dėsnius“
Mišios:
Kūno masė yra jį sudarančios medžiagos kiekis. Jis matuojamas kilogramais (kg) arba svarais (lb). [1]
Judėjimas:
Kūno padėties pasikeitimas, atsižvelgiant į atskaitos sistemą. [du]
Vienodas linijos judėjimas:
Tai tas kūno judėjimas pastoviu greičiu (dydžiu ir kryptimi), tiesiu keliu. [3]. Žr. 1 paveikslą.
Pagreitis:
Objekto greičio per laiko vienetą pokytis.
Jėga:
Veiksmas, kurį vienas kūnas daro kitam, sukeldamas judėjimą ar deformaciją.
Pirmasis Niutono dėsnis "Inercijos principas"
Inercija yra materijos savybė, kuria, jei kūnas juda, jis linkęs judėti toliau, jei ramybės būsenoje - ramybės būsenoje. Žr. 2 paveikslą. Kuo didesnė kūno masė, tuo didesnė jo inercija.
Isaacas Newtonas įtvirtino inercijos principą "Jei kūnas neveikia jokios jėgos arba veikia kelios jėgos, kurios panaikina vienas kitą, kūnas yra ramybės būsenoje arba yra vienodo tiesinio judesio". [4]. Žr. 3 paveikslą.
Nemalonus pojūtis skrandyje, kuris juntamas staigiai užvedus liftą, atsiranda dėl inercijos, kūno pasipriešinimo judėjimui. Inercija taip pat pastebima, kai transporto priemonės vairuotojas pagreitėja, o transporto priemonės keleiviai pasilenkia atgal, jei vairuotojas staiga stabdo, keleiviai pasilenkia į priekį, linkę tęsti turimą judėjimą.
Antrasis Niutono dėsnis „Mišių principas“
Norėdami įveikti kūno inerciją, galima pritaikyti jėgą. Antrasis Niutono dėsnis nustato santykį tarp pritaikytos jėgos, objekto masės ir įgaunamo pagreičio.
4 paveiksle jūs turite du arklius, kurie daro tą pačią jėgą ant vežimėlio, tačiau dešinėje esančiame vežime yra daugiau masės, todėl vežimėlis judės lėčiau, su mažesniu pagreičiu.
5 paveiksle yra du tos pačios masės vežimėliai. Didesnė jėga yra vežimėlis dešinėje, nes jame yra du žirgai, todėl vežimėlis judės didesniu pagreičiu nei kairysis.
Ar antrasis Niutono įstatymas teigia "Pagreitis, kurį kūnas įgauna veikdamas jėgą, yra tiesiogiai proporcingas jėgai, atvirkščiai proporcingas jo masei". Žr. 6 paveikslą.
1 pratimas Kokį pagreitį įgauna 7 paveiksle nurodytas mėlynas automobilis, kai jį tempia 2000 N jėga? Automobilio masė yra 1.000 XNUMX kg.
Sprendimas:
Taikant antrąjį Niutono dėsnį, pagreitis yra koeficientas tarp pritaikytos jėgos ir automobilio masės
Taigi automobilio pagreitis sieks 2 m / s2. Kiekvienai praeinančiai sekundei jos greitis padidės 2m / s.
Objekto svoris
Kūno svoris yra jėga, kuria žemė jį traukia link savęs. Jei daiktas laisvai numetamas, jis įgauna maždaug 9,81 m / s2 pagreitį, vadinamą „sunkio pagreičiu (g)“.
Svoris yra jėga, kuri visada nukreipta į žemę. Pagal antrąjį Niutono dėsnį jį pateikia: Svoris = mg
Visur planetoje kūno masė yra vienoda, ji nesikeičia, tačiau gravitacijos pagreitis įvairiuose žemės taškuose skiriasi, todėl skiriasi ir svoris. Taip yra todėl, kad Žemė elgiasi taip, tarsi visa jos traukos jėga būtų sukaupta jos centre, kuo arčiau centro ji yra, tuo didesnė traukos jėga, tuo didesnis svoris. Žr. 8 paveikslą.
2 pratimas Kokia yra moters masė, sverianti 600 N?
Sprendimas
Kūno svoriui nustatyti taikomas antrasis Niutono dėsnis, kaip parodyta 9 paveiksle.
3 pratimas Nustatykite vyro, kurio masė yra 70 kilogramų, svorį, kai jis yra:
a) Jūra. Jūros lygyje gravitacijos pagreitis yra g = 9,81 m / s2
b) Šiaurės ašigalyje, kur gravitacija yra g = 9,83 m / s2
c) ties pusiauju, g = 9,78 m / s2
Sprendimas
10 paveiksle parodytas žmogaus svorio apskaičiavimas jūros lygyje, šiaurės ašigalyje ir pusiauju. Kadangi sunkis yra kitoks, svoriai yra skirtingi, tačiau masė išlieka pastovi.
Trečiasis Niutono dėsnis „Veiksmo ir reakcijos principas“
Trečiasis Niutono įstatymas teigia "Kai kūnas daro jėgą (veiksmą) kitam kūnui, jis reaguoja su vienoda ir priešinga jėga, veikiančia pirmąjį kūną". [5].
11 paveiksle galima pastebėti šį principą: kai asmuo valtyje A stumia valtį B. Su irklu valtis B juda į dešinę, o valtis A - į kairę valties B reakcijos jėga laive A.
4 pratimas Nustatykite jėgą, kuria stalas stumia knygą.
Sprendimas:
Pagal veikimo ir reakcijos dėsnį (trečiasis Niutono dėsnis) knygos ant stalo veikiama jėga yra tokia pati kaip jėga, kurią daro lentelė ant knygos, tik ji yra priešinga kryptimi. Kadangi jėgų dydžiai yra vienodo dydžio, tačiau priešinga kryptimi, jėgų suma lygi nuliui ir knyga lieka ramybės būsenoje (pirmasis Niutono dėsnis). Žr. 13 paveikslą.
IŠVADOS:
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.