Ang mga batas ni Newton na "madaling maunawaan"
Para sa pag-aaral ng kilusan ay ginagamit bilang batayan Mga batas ni Newton. Itinataguyod nito ang mga ugnayan sa pagitan ng mga paggalaw at pwersa.
Sa mga batas na ito ang mga phenomena ng kalikasan na patungkol sa paggalaw ay ipinaliwanag. Pagmamasid sa kalikasan, naabot ang prinsipyo ng pagkawalang-kilos, kapag naobserbahan na ang mga katawan na gumagalaw ay pinapanatili ito ng kanilang sarili nang hindi naitulak ng sinuman.
Ang pagkawalang-kilos ng isang katawan ay maaaring mapagtagumpayan sa pamamagitan ng pagsusumikap dito, ang katawan na nagpapakita ng isang pagbilis. Ang ikalawang batas ay nagtatatag ng ugnayan upang matukoy ang bilis ng karanasan ng isang katawan sa ilalim ng pagkilos ng isang puwersa.
Ang pagiging Ang tatlong mga batas ni Newton, ang mga batayan ng mekanika, ay inilantad, sa isang simpleng paraan, ng mga prinsipyong ito: ng pagkawalang-galaw, ng masa at ang prinsipyo ng aksyon at reaksyon, na may madaling maunawaan na ehersisyo.
BASIC CONCEPTS "upang maunawaan ang mga batas ni Newton"
Mass:
Ang masa ng isang katawan ay ang dami ng bagay na bumubuo dito. Sinusukat ito sa kilo (kg) o pounds (lb). [1]
Movimiento:
Pagbabago ng posisyon ng isang katawan, na may paggalang sa isang sanggunian system. [dalawa]
Pagkilos ng unipormeng linya:
Iyon ang paggalaw ng isang katawan sa patuloy na bilis (magnitude at direksyon), na may isang tuwid na landas. [3]. Tingnan ang pigura 1.
Pagpapabilis:
Baguhin ang bilis ng isang bagay bawat yunit ng oras.
Lakas:
Pagkilos na isinagawa ng isang katawan sa isa pa, na gumagawa ng paggalaw o pagpapapangit.
Unang Batas ng Newton "Prinsipyo ng Inertia"
Ang pagkawalang-kilos ay pag-aari ng bagay, kung saan, kung ang isang katawan ay gumagalaw, ito ay may kaugaliang panatilihin ang paggalaw, kung ito ay nasa pamamahinga ito ay may gawi na manatili sa pamamahinga. Tingnan ang pigura 2. Ang mas malaki ang masa ng isang katawan, mas malaki ang pagkawalang-galaw nito.
Ang prinsipyo ng pagkawalang-galaw, na itinatag ni Isaac Newton, ay nagpapahiwatig na iyon "Kung walang puwersa na kumikilos sa isang katawan, o maraming puwersa na kinansela ang bawat kilos, kung gayon ang katawan ay nagpapahinga o nasa pantay na paggalaw ng rektang". [4]. Tingnan ang larawan 3.
Ang hindi kasiya-siyang sensasyon sa tiyan na nararamdaman kapag ang isang elevator ay biglang nagsimula, ay dahil sa pagkawalang-galaw, sa paglaban ng katawan na gumalaw. Napagmasdan din ang inertia kapag ang driver ng isang sasakyan ay bumibilis at ang mga pasahero ng sasakyan ay nakasandal paatras, kung ang driver ay biglang preno, sumandal ang mga pasahero, na patuloy na gumagalaw sa kanila.
Ang Ikalawang Batas ni Newton na "Prinsipyo ng Misa"
Upang mapagtagumpayan ang pagkawalang-kilos ng isang katawan, maaaring mailapat ang isang puwersa. Ang ikalawang batas ni Newton ay nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng inilapat na puwersa, ang dami ng bagay at ang bilis na nakuha nito.
Sa figure 4, mayroon kang dalawang mga kabayo na nagsasagawa ng parehong puwersa sa isang cart, ngunit sa cart sa kanan mayroong mas maraming masa, kaya't ang cart ay gumagalaw nang mas mabagal, na may mas kaunting acceleration.
Sa pigura 5, mayroong dalawang mga cart na may parehong masa. Ang mas malaking puwersa ay naibibigay sa cart sa kanan dahil mayroon itong dalawang kabayo, kaya't ang cart ay lilipat na may mas mabilis na kaysa sa isa sa kaliwa.
Ang ikalawang batas ba ni Newton ay nagsasaad nito "Ang pagpabilis na nakuha ng isang katawan, sa ilalim ng pagkilos ng isang puwersa, ay direktang proporsyonal sa puwersa na baligtad na proporsyonal sa masa nito". Tingnan ang pigura 6.
Pagsasanay 1 Ano ang bilis ng asul na kotseng nasa pigura 7 kapag nakuha ito sa lakas na 2000 N? Ang sasakyan ay may masa na 1.000 kg.
Solusyon:
Paglalapat ng ikalawang batas ni Newton, ang pagpabilis ay ang kabuuan sa pagitan ng inilapat na puwersa at ng dami ng kotse
Sa gayon ang kotse ay magkakaroon ng isang bilis ng 2 m / s2. Para sa bawat segundo na lumipas, ang bilis nito ay tataas ng 2m / s.
Timbang ng isang bagay
Ang bigat ng isang katawan ay ang puwersa kung saan hinihila ito ng lupa patungo rito. Kung ang isang bagay ay malayang naibagsak, nakakakuha ito ng isang acceleration na humigit-kumulang na 9,81 m / s2, na kilala bilang "acceleration of gravity (g)".
Ang timbang ay isang puwersa na palaging nakadirekta sa lupa. Sa pangalawang batas ni Newton, ibinibigay ito ng: Timbang = mg
Kahit saan sa planeta ang dami ng katawan ay pareho, hindi ito nag-iiba, gayunpaman, ang pagbilis ng grabidad ay nag-iiba mula sa isang punto patungo sa isa pa sa mundo, samakatuwid, ang timbang ay magkakaiba rin. Ito ay dahil ang Earth ay kumikilos na parang ang lahat ng lakas ng akit na ito ay naipon sa gitna nito, mas malapit sa sentro na matatagpuan, mas malaki ang puwersa ng akit, mas malaki ang bigat. Tingnan ang pigura 8.
Pagsasanay 2 Ano ang masa ng isang babae na may timbang na 600 N?
Solusyon
Ang pangalawang batas ni Newton ay inilalapat upang matukoy ang bigat ng isang katawan, tulad ng ipinakita sa Larawan 9.
Exercise 3 Tukuyin ang bigat ng isang tao na ang masa ay 70 kilo, kapag siya ay matatagpuan sa:
a) Ang dagat. Sa antas ng dagat ang pagbilis ng grabidad ay g = 9,81 m / s2
b) Sa hilagang poste, kung saan ang gravity ay g = 9,83 m / s2
c) Sa ekwador, na may g = 9,78 m / s2
Solusyon
Ipinapakita ng Larawan 10 ang pagkalkula ng bigat ng tao sa antas ng dagat, sa hilagang poste at sa ekwador. Dahil ang gravity ay magkakaiba, ang mga timbang ay magkakaiba, ngunit ang masa ay mananatiling pare-pareho.
Ang Ikatlong Batas ni Newton na "Prinsipyo ng Pagkilos at Reaksyon"
Ang ikatlong batas ni Newton ay nagsasaad nito "Sa tuwing ang isang katawan ay nagsasagawa ng isang puwersa (pagkilos) sa ibang katawan, tumutugon ito na may pantay at kabaligtaran na puwersa na inilapat sa unang katawan. [5].
Sa figure 11 ang prinsipyong ito ay maaaring sundin: kapag ang isang tao sa bangka A ay tinutulak ang bangka B. Sa pamamagitan ng oar, ang bangka B ay lumilipat sa kanan, habang ang bangka A ay lumilipat sa kaliwa ng lakas ng reaksyon ng bangka B sa bangka A.
Pagsasanay 4 Tukuyin ang puwersa kung saan itinutulak ng mesa ang libro.
Solusyon:
Sa batas ng aksyon at reaksyon (pangatlong batas ni Newton), ang puwersang ipinataw ng aklat na nasa talahanayan ay kapareho ng puwersang ipinataw ng talahanayan sa libro, tanging ito ay nasa kabaligtaran na direksyon. Dahil ang lakas ng mga puwersa ay may parehong lakas, ngunit sa kabaligtaran ng direksyon, ang kabuuan ng mga puwersa ay zero at ang libro ay mananatili sa pamamahinga (unang batas ni Newton). Tingnan ang pigura 13.
KONklusyon:
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.