Newtonovy zákony jsou základní principy používané k analýze pohybu těles. Společně tvoří základ klasické mechaniky.
Newtonovy tři zákony byly poprvé publikovány v roce 1687 Isaacem Newtonem (1643-1727) ve třídílném díle “Matematické principy přírodní filozofie" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).
Isaac Newton byl jedním z nejdůležitějších vědců v historii a významně přispěl zejména ve fyzice a matematice.
Newtonův první zákon
THE Newtonův první zákon nazývá se také „zákon setrvačnosti“ nebo „princip setrvačnosti“. Setrvačnost je tendence těl zůstat v klidu nebo v rovnoměrném přímém pohybu (MRU).
Takže, aby tělo opustilo svůj klidový stav nebo rovnoměrný přímočarý pohyb je nutné, aby na to působila síla.
Pokud je tedy vektorový součet sil nulový, bude to mít za následek rovnováhu částic. Na druhou stranu, pokud existují výsledné síly, způsobí to změnu rychlosti.
Čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho setrvačnost, to znamená, čím větší je jeho tendence zůstat v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu.
Jako příklad si představme autobus, ve kterém řidič, který je v určité rychlosti, narazí na psa a rychle zabrzdí vozidlo.
V této situaci mají cestující tendenci se pohybovat, to znamená, že jsou hozeni dopředu.
Newtonův druhý zákon
THE Newtonův druhý zákon je „Základní princip dynamiky“. V této studii Newton zjistil, že výsledná síla (vektorový součet všech použitých sil) je přímo úměrná součinu zrychlení tělesa a jeho hmotnosti:
Kde:
: vyplývající ze sil působících na tělo
: tělesná hmotnost
: zrychlení
V mezinárodním systému (SI) jsou jednotky měření: F (síla) je uvedena v Newtonu (N); m (hmotnost) v kilogramech (kg) a a (získané zrychlení) v metrech za sekundu na druhou (m / s²).
Je důležité zdůraznit, že síla je vektor, to znamená, že má modul, směr a smysl.
Tímto způsobem, když na tělo působí několik sil, sčítají se vektorově. Výsledkem tohoto vektorového součtu je čistá síla.
Šipka nad písmeny ve vzorci znamená, že veličiny síly a zrychlení jsou vektory. Směr a směr zrychlení budou stejné jako čistá síla.
Newtonův třetí zákon
THE Newtonův třetí zákon nazývá se to „Zákon akce a reakce“ nebo „Princip akce a reakce“, ve kterém je každá síla akce spojena silou reakce.
Tímto způsobem se akční a reakční síly, které působí ve dvojicích, nevyvažují, protože jsou aplikovány na různá těla.
Pamatujte, že tyto síly mají stejnou intenzitu, stejný směr a opačné směry.
Jako příklad si představme dva bruslaře stojící proti sobě. Pokud jeden z nich dá tomu druhému podrazit, oba se budou pohybovat v opačných směrech.
Shrnutí Newtonova zákona
Na mapě mysli níže máme hlavní koncepty zapojené do Newtonových tří zákonů.
Vyřešená cvičení
1) UERJ - 2018
V jednom experimentu jsou bloky I a II s hmotností 10 kg respektive 6 kg propojeny ideálním drátem. Nejprve se na blok I aplikuje síla intenzity F rovnající se 64 N, generující napětí T na drátu.THE. Poté se na blok II aplikuje síla stejné intenzity F, která způsobí trakci TB. Podívejte se na schémata:
Bez ohledu na tření mezi bloky a povrchem S, poměr mezi trakcemi znamená:
Podívejte se na řešení tohoto problému ve videu níže:
Alternativa c:
2) UFRJ - 2002
Obrázek níže ukazuje systém skládající se z neroztažitelných drátů a dvou řemenic, vše se zanedbatelnou hmotou. Kladka A je pohyblivá a kladka B je pevná. Vypočítejte hodnotu hmotnosti m1 takže systém zůstane ve statické rovnováze.
Jelikož je kladka A mobilní, tažná síla, která vyvažuje váhovou sílu, se vydělí dvěma. Tažná síla na každý drát bude tedy poloviční než váhová síla. Proto hmotnost m1 by se měla rovnat polovině 2 kg.
takže m1 = 1 kg
3) UERJ - 2011
V letadle, které se pohybuje vodorovně vzhledem k zemi, s konstantní rychlostí 1 000 km / h cestující upustí sklenici. Podívejte se na níže uvedený obrázek, na kterém jsou vyznačeny čtyři body na dně uličky letadla a poloha tohoto cestujícího.
Sklo při pádu narazí na podlahu letadla poblíž bodu označeného následujícím písmenem:
a) P
b) Q
c) R
d) S
Alternativa c: R
Určitě se o tomto tématu dozvíte více pomocí našeho cvičebního textu: Newtonovy zákony - cvičení
