Legile lui Newton „ușor de înțeles”
Pentru studiul mișcării sunt utilizate ca bază Legile lui Newton. Stabilește relațiile dintre mișcări și forțe.
În aceste legi sunt explicate fenomenele naturii cu privire la mișcare. Observând natura, s-a atins principiul inerției, când s-a observat că corpurile care sunt în mișcare o mențin singure fără a fi împinse de nimeni.
Inerția unui corp poate fi depășită prin exercitarea unei forțe asupra acestuia, corpul prezentând o accelerație. A doua lege stabilește relația pentru a determina accelerația pe care o experimentează un corp sub acțiunea unei forțe.
Fiind Cele trei legi ale lui Newton, bazele mecanicii, sunt expuse, într-un mod simplu, aceste principii: inerția, masa și principiul acțiunii și reacției, cu exerciții ușor de înțeles.
CONCEPTE DE BAZĂ „pentru a înțelege legile lui Newton”
Aluat:
Masa unui corp este cantitatea de materie care îl compune. Se măsoară în kilograme (kg) sau lire sterline (lb). [1]
circulație:
Schimbarea poziției unui corp, în raport cu un sistem de referință. [Două]
Mișcarea uniformă a liniei:
Este acea mișcare a unui corp la viteză constantă (magnitudine și direcție), cu o cale dreaptă. [3]. Vezi figura 1.
Accelerare:
Modificarea vitezei unui obiect pe unitate de timp.
Putere:
Acțiune exercitată de un corp asupra altuia, producând mișcare sau deformare.
Prima lege a lui Newton Principiul inerției
Inerția este proprietatea materiei, prin care, dacă un corp este în mișcare, tinde să se miște, dacă este în repaus tinde să rămână în repaus. Vezi figura 2. Cu cât masa unui corp este mai mare, cu atât este mai mare inerția acestuia.
Principiul inerției, stabilit de Isaac Newton, postulează că Dacă nu acționează nicio forță asupra unui corp sau mai multe forțe care se anulează reciproc, atunci corpul este în repaus sau în mișcare rectilinie uniformă". [4]. Vezi figura 3.
Senzația neplăcută din stomac care se simte atunci când un lift începe brusc, se datorează inerției, rezistenței corpului la mișcare. Inerția este observată și atunci când șoferul unui vehicul accelerează și pasagerii vehiculului se apleacă înapoi, dacă șoferul frânează brusc, pasagerii se apleacă înainte, având tendința de a continua cu mișcarea pe care o aveau.
A doua lege a lui Newton „Principiul masei”
Pentru a depăși inerția unui corp, se poate aplica o forță. A doua lege a lui Newton stabilește relația dintre forța aplicată, masa obiectului și accelerația pe care o dobândește.
În figura 4, aveți doi cai care exercită aceeași forță asupra unui cărucior, dar în căruțul din dreapta există mai multă masă, deci căruța se va mișca mai încet, cu o accelerație mai mică.
În figura 5, există două căruțe care au aceeași masă. O forță mai mare se exercită asupra căruței din dreapta, deoarece are doi cai, astfel că căruța se va deplasa cu o accelerație mai mare decât cea din stânga.
A doua lege a lui Newton afirmă că „Accelerația pe care o dobândește un corp, sub acțiunea unei forțe, este direct proporțională cu forța, invers proporțională cu masa sa”. Vezi figura 6.
Exercițiul 1 Ce accelerație dobândește mașina albastră din figura 7 atunci când este trasă cu o forță de 2000 N? Mașina are o masă de 1.000 kg.
Soluţie:
Aplicând a doua lege a lui Newton, accelerația este coeficientul dintre forța aplicată și masa mașinii
Astfel, mașina va avea o accelerație de 2 m / s2. Pentru fiecare secundă care trece, viteza sa va crește cu 2m / s.
Greutatea unui obiect
Greutatea unui corp este forța cu care pământul îl trage spre el. Dacă un obiect este scăpat liber, acesta dobândește o accelerație de aproximativ 9,81 m / s2, cunoscută sub numele de „accelerația gravitației (g)”.
Greutatea este o forță care este întotdeauna îndreptată spre sol. Prin a doua lege a lui Newton, este dată de: Greutate = mg
Oriunde pe planetă masa unui corp este aceeași, nu variază, cu toate acestea, accelerația gravitației variază de la un punct la altul de pe pământ, prin urmare, greutatea variază și ea. Acest lucru se datorează faptului că Pământul se comportă ca și cum toată puterea sa de atracție ar fi acumulată în centrul său, cu cât este mai aproape de centru, cu cât este mai mare forța de atracție, cu atât este mai mare greutatea. Vezi figura 8.
Exercițiul 2 Care este masa unei femei care cântărește 600 N?
Soluție
A doua lege a lui Newton se aplică pentru a determina greutatea unui corp, așa cum se arată în Figura 9.
Exercițiul 3 Determinați greutatea unui om a cărui masă este de 70 de kilograme, atunci când este situat la:
a) Marea. La nivelul mării, accelerația gravitației este g = 9,81 m / s2
b) La polul nord, unde gravitația este g = 9,83 m / s2
c) La ecuator, cu g = 9,78 m / s2
Soluție
Figura 10 prezintă calculul greutății omului la nivelul mării, la polul nord și la ecuator. Deoarece gravitația este diferită, greutățile sunt diferite, dar masa rămâne constantă.
A treia lege a lui Newton „Principiul acțiunii și reacției”
A treia lege a lui Newton prevede că „Ori de câte ori un corp exercită o forță (acțiune) asupra altui corp, acesta reacționează cu o forță egală și opusă aplicată primului corp”. [5].
În figura 11 se poate observa acest principiu: când o persoană pe barca A împinge barca B. Cu vâsla, barca B se deplasează spre dreapta, în timp ce barca A se deplasează spre stânga prin forța de reacție a bărcii B pe barca A.
Exercițiul 4 Determinați forța cu care masa împinge cartea.
Soluţie:
Prin legea acțiunii și a reacției (a treia lege a lui Newton), forța exercitată de carte pe masă este aceeași cu forța exercitată de masă pe carte, doar că este în direcția opusă. Deoarece magnitudinile forțelor sunt de aceeași magnitudine, dar în direcția opusă, suma forțelor este zero și cartea rămâne în repaus (prima lege a lui Newton). Vezi figura 13.
CONCLUZII:
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.