Ligjet e Njutonit "të lehta për t'u kuptuar"
Për studimin e lëvizjes përdoren si bazë Ligjet e Njutonit. Vendos marrëdhëniet midis lëvizjeve dhe forcave.
Në këto ligje shpjegohen fenomenet e natyrës në lidhje me lëvizjen. Duke vëzhguar natyrën, parimi i inercisë u arrit, kur vëzhgohej se trupat që janë në lëvizje e mbajnë atë vetë pa u shtyrë nga askush.
Inercia e një trupi mund të kapërcehet duke ushtruar një forcë mbi të, trupi paraqet një përshpejtim. Ligji i dytë përcakton marrëdhëniet për të përcaktuar përshpejtimin që një trup përjeton nën veprimin e një force.
Duke qenë Tre ligjet e Njutonit, bazat e mekanikës, janë të ekspozuara, në një mënyrë të thjeshtë, këto parime: të inercisë, masës dhe parimit të veprimit dhe reagimit, me ushtrime të lehta për t’u kuptuar.
KONCEPTET THEMELORE "për të kuptuar ligjet e Njutonit"
Mesha:
Masa e trupit është sasia e materies që e përbën atë. Matet në kilogram (kg) ose paund (lb). [1]
Movimiento:
Ndryshimi i pozicionit të një trupi, në lidhje me një sistem referimi. [dy]
Lëvizja uniforme e vijës:
Thatshtë ajo lëvizja e një trupi me shpejtësi konstante (madhësi dhe drejtim), me një rrugë të drejtë. [3] Shikoni figurën 1.
Përshpejtimi:
Ndryshimi në shpejtësinë e një objekti për njësi të kohës.
Forcë:
Veprimi i ushtruar nga një trup në tjetrin, duke prodhuar lëvizje ose deformim.
Ligji i Parë i Njutonit "Parimi i Inercisë"
Inercia është veti e materies, me anë të së cilës, nëse një trup është në lëvizje, ai ka tendencë të vazhdojë të lëvizë, nëse është në pushim ka tendencë të qëndrojë në qetësi. Shikoni figurën 2. Sa më e madhe të jetë masa e trupit, aq më e madhe është inercia e tij.
Parimi i inercisë, i vendosur nga Isaac Newton, parashikon që "nëse asnjë forcë nuk vepron në një trup, ose disa forca që anulojnë njëra-tjetrën veprojnë, atëherë trupi është në qetësi ose në lëvizje drejtvizore uniforme". [4] Shikoni figurën 3.
Ndjesia e pakëndshme në stomak që ndihet kur një ashensor fillon papritur, është për shkak të inercisë, ndaj rezistencës së trupit për të lëvizur. Inercia gjithashtu vërehet kur drejtuesi i një automjeti përshpejton dhe pasagjerët e automjetit anojnë mbrapa, nëse shoferi frenon papritmas, udhëtarët anojnë përpara, duke tentuar të vazhdojnë me lëvizjen që kishin.
Ligji i Dytë i Njutonit "Parimi i Masës"
Për të kapërcyer inercinë e një trupi, mund të zbatohet një forcë. Ligji i dytë i Njutonit përcakton marrëdhëniet midis forcës së aplikuar, masës së objektit dhe nxitimit që ai fiton.
Në figurën 4, ju keni dy kuaj që ushtrojnë të njëjtën forcë në një karrocë, por në karrocën në të djathtë ka më shumë masë, kështu që karroca do të lëvizë më ngadalë, me më pak përshpejtim.
Në figurën 5, ka dy karroca që kanë të njëjtën masë. Forca më e madhe ushtrohet në karrocën në të djathtë pasi ka dy kuaj, kështu që karroca do të lëvizë me përshpejtim më të madh se ajo në të majtë.
A e thotë ligji i dytë i Njutonit "Nxitimi që merr një trup, nën veprimin e një force, është drejtpërdrejt proporcional me forcën në përpjesëtim të kundërt me masën e tij". Shikoni figurën 6.
Ushtrimi 1 Çfarë nxitimi fiton makina blu në figurën 7 kur tërhiqet me një forcë 2000 N? Makina ka një masë prej 1.000 kg.
Zgjidhja:
Duke zbatuar ligjin e dytë të Njutonit, nxitimi është herësi midis forcës së aplikuar dhe masës së makinës
Kështu makina do të ketë një nxitim prej 2 m / s2. Për çdo sekondë që kalon, shpejtësia e tij do të rritet me 2m / s.
Pesha e një sendi
Pesha e një trupi është forca me të cilën toka e tërheq atë drejt saj. Nëse një objekt bie lirshëm, ai fiton një nxitim prej afërsisht 9,81 m / s2, i njohur si "nxitimi i gravitetit (g)".
Pesha është një forcë që drejtohet gjithmonë drejt tokës. Sipas ligjit të dytë të Njutonit, jepet nga: Pesha = mg
Kudo në planet masa e një trupi është e njëjtë, ajo nuk ndryshon, megjithatë, përshpejtimi i gravitetit ndryshon nga një pikë në tjetrën në tokë, prandaj, pesha gjithashtu ndryshon. Kjo sepse Toka sillet sikur e gjithë fuqia e saj e tërheqjes është grumbulluar në qendër të saj, sa më afër qendrës është e vendosur, aq më e madhe forca e tërheqjes, aq më e madhe është pesha. Shikoni figurën 8.
Ushtrimi 2 Sa është masa e një gruaje me peshë 600 N?
Zgjidhje
Për të përcaktuar peshën e një trupi, zbatohet ligji i dytë i Njutonit, siç tregohet në Figurën 9.
Ushtrimi 3 Përcaktoni peshën e një njeriu, masa e të cilit është 70 kilogramë, kur ndodhet në:
a) Deti. Në nivelin e detit nxitimi i gravitetit është g = 9,81 m / s2
b) Në polin verior, ku graviteti është g = 9,83 m / s2
c) Në ekuator, me g = 9,78 m / s2
Zgjidhje
Figura 10 tregon llogaritjen e peshës së njeriut në nivelin e detit, në polin verior dhe në ekuator. Meqenëse graviteti është i ndryshëm, peshat janë të ndryshme, por masa mbetet konstante.
Ligji i Tretë i Njutonit "Parimi i veprimit dhe reagimit"
Ligji i tretë i Njutonit thotë se "Kurdoherë që një trup ushtron një forcë (veprim) mbi një trup tjetër, ai reagon me një forcë të barabartë dhe të kundërt të ushtruar në trupin e parë". [5]
Në figurën 11 ky parim mund të vërehet: kur një person në varkën A shtyn varkën B. Me lopatën, varka B lëviz në të djathtë, ndërsa varka A lëviz në të majtë nga forca e reagimit të varkës B në varkën A.
Ushtrimi 4 Përcaktoni forcën me të cilën tabela shtyn librin.
Zgjidhja:
Sipas ligjit të veprimit dhe reagimit (ligji i tretë i Njutonit), forca e ushtruar nga libri në tryezë është e njëjtë me forcën e ushtruar nga tabela mbi libër, vetëm se është në drejtim të kundërt. Meqenëse madhësitë e forcave janë të së njëjtës madhësi, por në drejtim të kundërt, shuma e forcave është zero dhe libri mbetet në qetësi (ligji i parë i Njutonit). Shikoni figurën 13.
P CONRFUNDIME:
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.