Newton yasaları "anlaşılması kolay"
Hareket çalışması için temel olarak kullanılır Newton yasaları. İçinde hareketler ve güçler arasındaki ilişkiler kurulur.
Bu kanunlarda hareketle ilgili doğa olayları açıklanır. Doğayı gözlemleyerek eylemsizlik ilkesine, hareket halindeki cisimlerin kimsenin zorlamasına gerek kalmadan kendi başlarına onu koruduklarını gözlemlerken ulaşıldı.
Bir cismin eylemsizliği, cismin ivme gösterdiği bir kuvvetin üstesinden gelinebilir. İkinci yasa, bir kuvvetin etkisi altında bir cismin deneyimlediği ivmeyi belirleme ilişkisini kurar.
Olmak Newton'un üç yasası, mekaniğin temelleri, basit bir şekilde şu ilkeler ortaya çıkarılmıştır: eylemsizlik, kütle ve etki ve tepki ilkesi, anlaşılması kolay alıştırmalar ile.
TEMEL KAVRAMLAR "Newton yasalarını anlamak"
Kitle:
Bir cismin kütlesi, onu oluşturan madde miktarıdır. Kilogram (kg) veya pound (lb) cinsinden ölçülür. [1]
hareket:
Bir referans sistemine göre bir cismin konumunun değiştirilmesi. [iki]
Düzgün çizgi hareketi:
Bir cismin sabit hızda (büyüklük ve yön) düz bir yolla hareketidir. [3]. Şekil 1'e bakınız.
Hızlanma:
Zaman birimi başına bir nesnenin hızındaki değişim.
Güç:
Bir bedenin diğerine uyguladığı, hareket veya deformasyona neden olan eylem.
Newton'un Birinci Yasası "Eylemsizlik Prensibi"
Eylemsizlik, maddenin özelliğidir; bu sayede, bir cisim hareket halindeyse, hareket etmeye devam etme, hareketsiz ise hareketsiz kalma eğilimindedir. Bakınız şekil 2. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse, eylemsizliği de o kadar büyüktür.
Isaac Newton tarafından oluşturulan eylemsizlik ilkesi, "Bir cisme hiçbir kuvvet etki etmiyorsa veya birbirini iptal eden birkaç kuvvet hareket ediyorsa, o zaman cisim hareketsizdir veya düzgün doğrusal hareket halindedir. anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur. [4]. Şekil 3'e bakınız.
Bir asansör aniden çalıştığında midede hissettiği hoş olmayan his, vücudun hareket direncine olan ataletten kaynaklanır. Atalet, bir aracın sürücüsünün hızlanması ve aracın yolcularının geriye doğru eğilmesi, sürücü aniden fren yapması durumunda yolcular öne doğru eğilerek, yaptıkları harekete devam etme eğilimi gösterdiğinde de gözlemlenir.
Newton'un İkinci Yasası "Kütle İlkesi"
Bir cismin ataletini yenmek için bir kuvvet uygulanabilir. Newton'un ikinci yasası, uygulanan kuvvet, nesnenin kütlesi ve elde ettiği ivme arasındaki ilişkiyi kurar.
Şekil 4'te, bir arabaya aynı kuvveti uygulayan iki atınız var, ancak sağdaki arabada daha fazla kütle var, bu nedenle araba daha az ivmeyle daha yavaş hareket edecek.
Şekil 5'te, aynı kütleye sahip iki araba var. Sağdaki arabaya iki at olduğu için daha fazla kuvvet uygulanır, bu nedenle araba soldakinden daha büyük bir ivmeyle hareket edecektir.
Newton'un ikinci yasası şunu söylüyor mu? "Bir cismin bir kuvvetin etkisi altında elde ettiği ivme, kütlesiyle ters orantılı olan kuvvetle doğru orantılıdır". Şekil 6'e bakınız.
Alıştırma 1 Şekil 7'deki mavi araba 2000 N'luk bir kuvvetle çekildiğinde hangi ivmeyi kazanır? Arabanın kütlesi 1.000 kg.
çözüm:
Newton'un ikinci yasasını uygulayarak, ivme, uygulanan kuvvet ile arabanın kütlesi arasındaki orandır.
Böylece arabanın ivmesi 2 m / s2 olacaktır. Geçen her saniye için hızı 2 m / s artacaktır.
Bir nesnenin ağırlığı
Bir cismin ağırlığı, dünyanın onu kendisine doğru çektiği kuvvettir. Bir nesne serbestçe düşürülürse, "yerçekimi ivmesi (g)" olarak bilinen yaklaşık 9,81 m / s2'lik bir ivme kazanır.
Ağırlık, her zaman yere doğru yönlendirilen bir kuvvettir. Newton'un ikinci yasasına göre, şu şekilde verilir: Ağırlık = mg
Gezegenin herhangi bir yerinde bir cismin kütlesi aynıdır, değişmez, ancak yerçekiminin ivmesi yeryüzünde bir noktadan diğerine değişir, bu nedenle ağırlık da değişir. Bunun nedeni, Dünya'nın tüm çekim gücü merkezinde birikmiş gibi davranmasıdır, merkeze ne kadar yakınsa, çekim gücü ne kadar büyükse, ağırlık o kadar büyüktür. Şekil 8'e bakınız.
Egzersiz 2 600 N ağırlığındaki bir kadının kütlesi nedir?
Çözüm
Bir cismin ağırlığını belirlemek için, Şekil 9'da gösterildiği gibi Newton'un ikinci yasası uygulanır.
Alıştırma 3 Şu konumdayken kütlesi 70 kilogram olan bir adamın ağırlığını belirleyin:
a) Deniz. Deniz seviyesinde yerçekiminin ivmesi g = 9,81 m / s2'dir.
b) Yerçekiminin g = 9,83 m / s2 olduğu kuzey kutbunda
c) Ekvatorda, g = 9,78 m / s2 ile
Çözüm
Şekil 10, deniz seviyesinde, kuzey kutbunda ve ekvatorda insan ağırlığının hesaplanmasını göstermektedir. Yerçekimi farklı olduğu için ağırlıklar farklıdır, ancak kütle sabit kalır.
Newton'un Üçüncü Yasası "Etki ve Tepki İlkesi"
Newton'un üçüncü yasası şunu belirtir: "Bir cisim başka bir cisme bir kuvvet (eylem) uyguladığında, ilk cisme uygulanan eşit ve zıt bir kuvvetle tepki verir". [5].
Şekil 11'de bu ilke gözlemlenebilir: A teknesindeki bir kişi B teknesini ittiğinde, B teknesi sağa hareket ederken, A teknesi A teknesindeki B teknesinin tepki kuvvetiyle sola hareket eder.
Alıştırma 4 Masanın kitabı ittiği kuvveti belirleyin.
çözüm:
Etki ve tepki yasasına göre (Newton'un üçüncü yasası), kitabın masaya uyguladığı kuvvet, masanın kitap üzerine uyguladığı kuvvetle aynıdır, sadece ters yöndedir. Kuvvetlerin büyüklükleri aynı büyüklükte olduğundan, ancak ters yönde olduğundan, kuvvetlerin toplamı sıfırdır ve kitap hareketsiz kalır (Newton'un birinci yasası). Şekil 13'e bakınız.
SONUÇLAR:
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.