技術

牛頓定律“容易理解”

對於運動的研究都作為基礎 牛頓定律。 它建立了運動和力量之間的關係。

在這些定律中,解釋了關於運動的自然現象。 觀察自然,就達到了慣性原理,即觀察運動中的身體自己保持慣性而沒有任何人推動。

可以通過在物體上施加力來克服物體的慣性,該物體呈現加速度。 第二定律建立關係來確定物體在力的作用下所經歷的加速度。

作為 牛頓的三個定律,即力學的基礎,以簡單的方式暴露了這些原理:慣性,質量以及作用和反作用原理, 易於理解的練習。

基本概念“了解牛頓定律”

質量:

身體的質量就是組成它的物質的數量。 單位為千克(kg)或磅(lb)。 [1]

運動:

物體相對於參考系統的位置變化。 [二]

勻速運動:

就是指物體以恆定的速度(幅度和方向)以直線運動。 [3]。 參見圖1。

自動勻速直線運動
citeia.com(圖1)

加速:

單位時間內對象速度的變化。

強度:

一個身體施加到另一個身體上的動作,產生運動或變形。

牛頓第一定律慣性原理

慣性是物質的屬性,如果物體處於運動中,慣性將趨於持續運動;如果物體處於靜止狀態,則趨於保持靜止。 參見圖2。物體的質量越大,其慣性就越大。

citeia.com(圖2)

艾薩克·牛頓(Isaac Newton)建立的慣性原理假定: 如果沒有力作用在身體上,或者有幾個力互相抵消,則該身體處於靜止或勻速直線運動“。 [4]。 參見圖3。

牛頓第一定律例子
citeia.com(圖3)

當電梯突然啟動時,由於慣性,人體對運動的阻力會導致胃部不適。 當車輛駕駛員加速並且車輛乘客向後傾斜時,也會觀察到慣性,如果駕駛員突然剎車,乘客向前傾斜,傾向於繼續他們的運動。

牛頓第二定律“質量原理”

為了克服身體的慣性,可以施加力。 牛頓第二定律建立了施加力,物體質量及其所獲得的加速度之間的關係。

在圖4中,您有兩匹馬在手推車上施加相同的力,但是在右側的手推車中,質量更大,因此手推車的移動速度會變慢,加速度也較小。

施加的力越大,加速度越小
citeia.com(圖4)

在圖5中,有兩個質量相同的手推車。 因為它有兩匹馬,所以在右邊的小車上施加了更大的力量,因此,該小車將比左邊的小車以更大的加速度運動。

力越大,加速度越大
citeia.com(圖5)

牛頓第二定律是否指出 “物體在力的作用下獲得的加速度與力成正比,與質量成反比”. 參見圖6。

牛頓第二定律
圖6.牛頓第二定律(https://citeia.com)

練習1當用7 N的力拉動圖2000中的藍色汽車時,它會獲得什麼加速度? 這輛車的重量為1.000公斤。

牛頓第二法練習
citeia.com(圖7)。 練習1

解決方案:

根據牛頓第二定律,加速度是施加力與汽車質量之間的商

制定牛頓第二定律
制定“牛頓第二定律”

因此,汽車的加速度將為2 m / s2。 每經過一秒鐘,其速度將增加2m / s。

物體重量

物體的重量是地球將其拉向物體的力。 如果物體自由落下,它將獲得大約9,81 m / s2的加速度,稱為“重力加速度(g)”。

重量是始終指向地面的力。 根據牛頓第二定律,其公式為:重量=毫克

在地球上的任何地方,物體的質量都是相同的,不會改變,但是,重力的加速度在地球上從一個點到另一個點是變化的,因此,重量也會變化。 這是因為地球的行為就像其所有吸引力都聚集在其中心一樣,它越靠近其中心,吸引力越大,重量就越大。 參見圖8。

citeia.com(圖8)

練習2:一個體重600 N的女人的體重是多少?

牛頓第二定律用於確定物體的重量,如圖9所示。

citeia.com(圖9)

練習3確定體重為70公斤的男人在以下位置的體重:

a)海。 在海平面上,重力加速度為g = 9,81 m / s2
b)在北極,重力為g = 9,83 m / s2
c)在赤道處,g = 9,78 m / s2

圖10顯示了在海平面,北極和赤道的人的體重的計算。 由於重力不同,重量也不同,但質量保持恆定。

行使第二牛頓定律
citeia.com(圖10)

牛頓第三定律“作用和反應原理”

牛頓第三定律指出 “只要一個物體在另一個物體上施加力(作用),它就會以相等且相反的力施加到第一個物體上進行反作用”。 [5]。

牛頓第三定律
citeia.com(圖11)

在圖11中可以觀察到這一原理:當A船上的人推船B時,在船槳的作用下,B船向右移動,而A船在B船對A船的反作用力的作用下向左移動。

練習4確定桌子推動書本的力。

牛頓第三法練習
citeia.com(圖12)

解決方案:

根據作用和反作用定律(牛頓第三定律),書本作用在桌子上的力與書本作用在桌子上的力相同,只是方向相反。 由於力的大小是相同的,但方向相反,所以力的總和為零,這本書保持靜止(牛頓第一定律)。 見圖13。

牛頓第三定律練習
citeia.com(圖13)

結論:

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.

參考資料:

[1][2] [3][4] [5]

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