Newtonovy zákony jsou souborem tří zákonů, které vysvětlují dynamika pohybu těles, společně tvoří základy klasická mechanika. Byly vytvořeny Isaacem Newtonem a publikovány v roce 1687 ve své knize „Mathematical Principles of Natural Philosophy“.
Tyto zákony vysvětlují příčiny, které mění stav pohybu těla. Tělo může být v rovnováze nebo se může pohybovat s určitým zrychlením.
Existují dva rovnovážné stavy: statický a dynamický. Když je tělo ve statické rovnováze, je v klidu. Když je v dynamické rovnováze, pohybuje se po přímce konstantní rychlostí - rovnoměrný přímý pohyb (MRU).
Abychom se dostali z rovnovážného stavu, je nutné, aby na tělo působila síla a aby zrychlila. Sílu můžeme chápat jako interakci mezi dvěma těly.
Newtonův první zákon: Zákon setrvačnosti
Každé tělo zůstává ve stavu klidu nebo rovnoměrného pohybu v přímém směru, pokud není nuceno tento stav změnit působením sil.
Zákon setrvačnosti vysvětluje, že a tělo má tendenci udržovat se v rovnováze, pokud na něj není aplikována nenulová čistá síla. Výsledná síla je vektorovým součtem všech sil působících na tělo.
Pokud je součet těchto sil nula, to znamená, že pokud se různé síly navzájem zruší, tělo zůstane v rovnováze: klid nebo rovnoměrný přímočarý pohyb. Pokud je výsledná síla nenulová, tělo získá zrychlení a opustí rovnovážný stav.
Podle tohoto zákona platí, že čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho setrvačnost, a tudíž čím větší je síla, která tělo vyvede ze stavu klidu nebo rovnoměrného přímého pohybu.
Jednoduchým příkladem pro pochopení zákona setrvačnosti je pohybující se autobus, který náhle zabrzdí. V tomto okamžiku budou lidé stojící uvnitř vozidla promítáni dopředu, protože jejich tělo má tendenci se stále pohybovat.
Opak se stane, když stojící vozidlo rychle zrychlí. V takovém případě jsou lidé uvnitř vozidla tlačeni dozadu, protože mají sklon zůstat v klidu.
Dozvědět se víc o Newtonův první zákon a setrvačnost.
Newtonův druhý zákon: Základní princip dynamiky
Změna pohybu je úměrná vtisknuté hnací síle a je vyvolána v přímém směru, ve kterém je tato síla aplikována.
Při aplikaci a nenulová čistá síla na těle tento vyhraje akcelerace a vyjde z klidu nebo ze stavu rovnoměrného přímého pohybu (MRU).
Zrychlení způsobené objektem je úměrné síle (f), která na něj působí. To znamená, že čím větší je síla, tím větší je pohyb těla. Zrychlení (a) a hmotnost (m) jsou naproti tomu nepřímo úměrné, protože čím větší je hmotnost, tím nižší je zrychlení.
Tento zákon je popsán následujícím výrazem:
Síla a zrychlení jsou znázorněny šipkou, protože jsou to vektorové veličiny, to znamená, že mají velikost, směr a směr. Podle tohoto zákona výsledná síla produkuje zrychlení v objektu ve stejném směru a směru.
Síla se měří v Newtonu (N), což představuje sílu potřebnou k vytvoření zrychlení 1 m / s² v těle o hmotnosti 1 000 gramů.
Tento zákon se také nazývá Princip superpozice sil, protože výsledná síla se vypočítá z vektorového součtu všech sil působících na tělo.
Dozvědět se víc o Newtonův druhý zákon.
Newtonův třetí zákon: Zákon akce a reakce
Na každou akci vždy existuje opačná reakce stejné intenzity: vzájemné akce dvou těles na sebe jsou vždy stejné a směřují opačným směrem.
Podle třetího Newtonova zákona, kdykoli na tělo působí síla, reaguje toto tělo stejnou silou a stejným směrem, ale v opačném směru. To znamená, že pokud je síla aplikována zleva doprava, reakce těla bude zprava doleva.
Z tohoto zákona je zřejmé, že pro vznik síly je nutné interakce mezi dvěma orgány, není možné, aby k akci a reakci došlo ve stejném těle.
Příkladem zákona akce a reakce je osoba na bruslích, která tlačí velmi těžký předmět. V tomto případě bude osoba poháněna v opačném směru a bude se pohybovat kvůli malé třecí síle mezi zemí a kolečkovými bruslemi.
Podívejte se taky Newtonův třetí zákon, dynamika a síla.
