Οι νόμοι του Νεύτωνα είναι οι θεμελιώδεις αρχές που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση της κίνησης των σωμάτων. Μαζί αποτελούν τα θεμέλια της κλασικής μηχανικής.
Οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα δημοσιεύθηκαν για πρώτη φορά το 1687 από τον Ισαάκ Νιούτον (1643-1727) στο έργο τριών τόμων "Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).
Ο Isaac Newton ήταν ένας από τους σημαντικότερους επιστήμονες στην ιστορία, έχοντας κάνει σημαντικές συνεισφορές, κυρίως στη φυσική και τα μαθηματικά.
Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα
Ο Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα ονομάζεται επίσης "Νόμος της αδράνειας" ή "Αρχή της αδράνειας". Η αδράνεια είναι η τάση των σωμάτων να παραμένουν σε ηρεμία ή σε ομοιόμορφη ευθεία κίνηση (MRU).
Έτσι, για να αφήσει ένα σώμα την κατάσταση ανάπαυσης ή ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση είναι απαραίτητο για μια δύναμη να δράσει πάνω της.
Επομένως, εάν το διανυσματικό άθροισμα των δυνάμεων είναι μηδέν, θα έχει ως αποτέλεσμα την ισορροπία των σωματιδίων. Από την άλλη πλευρά, εάν υπάρχουν προκύπτουσες δυνάμεις, θα παράγει διακύμανση στην ταχύτητά του.
Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η αδράνεια του, δηλαδή, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση του να παραμένει σε ηρεμία ή σε ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση.
Για παράδειγμα, ας σκεφτούμε ένα λεωφορείο στο οποίο ο οδηγός, που έχει μια συγκεκριμένη ταχύτητα, συναντά έναν σκύλο και φρενάρει γρήγορα το όχημα.
Σε αυτήν την περίπτωση, οι επιβάτες τείνουν να συνεχίζουν να κινούνται, δηλαδή, ρίχνονται προς τα εμπρός.
Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα
Ο Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα είναι η «Θεμελιώδης Αρχή της Δυναμικής». Σε αυτή τη μελέτη, ο Νεύτωνας διαπίστωσε ότι η προκύπτουσα δύναμη (το άθροισμα του διανύσματος όλων των εφαρμοζόμενων δυνάμεων) είναι ευθέως ανάλογη με το προϊόν της επιτάχυνσης ενός σώματος και της μάζας του:
Οπου:
: προκύπτει από δυνάμεις που δρουν στο σώμα
: μάζα σώματος
: επιτάχυνση
Στο Διεθνές Σύστημα (SI) οι μονάδες μέτρησης είναι: F (δύναμη) υποδεικνύεται στο Newton (N). m (μάζα) σε χιλιόγραμμα (kg) και α (επίκτητη επιτάχυνση) σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο (m / s²).
Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η δύναμη είναι ένας φορέας, δηλαδή, έχει μια ενότητα, κατεύθυνση και αίσθηση.
Με αυτόν τον τρόπο, όταν αρκετές δυνάμεις δρουν σε ένα σώμα, προστίθενται διανυσματικά. Το αποτέλεσμα αυτού του αθροίσματος διανύσματος είναι η καθαρή δύναμη.
Το βέλος πάνω από τα γράμματα στον τύπο αντιπροσωπεύει ότι οι ποσότητες δύναμης και επιτάχυνσης είναι διανύσματα. Η κατεύθυνση και η κατεύθυνση της επιτάχυνσης θα είναι ίδια με την καθαρή δύναμη.
Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα
Ο Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα Ονομάζεται «Νόμος Δράσης και Αντίδρασης» ή «Αρχή Δράσης και Αντίδρασης» στον οποίο κάθε δύναμη δράσης συνδυάζεται με μια δύναμη αντίδρασης.
Με αυτόν τον τρόπο, οι δυνάμεις δράσης και αντίδρασης, οι οποίες δρουν σε ζεύγη, δεν εξισορροπούνται, καθώς εφαρμόζονται σε διαφορετικά σώματα.
Να θυμόμαστε ότι αυτές οι δυνάμεις έχουν την ίδια ένταση, την ίδια κατεύθυνση και αντίθετες κατευθύνσεις.
Για παράδειγμα, ας σκεφτούμε δύο σκέιτερ που στέκονται απέναντι. Εάν ένα από αυτά δίνει ώθηση στο άλλο, και οι δύο θα κινηθούν σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Περίληψη νόμου του Νεύτωνα
Στον παρακάτω χάρτη μυαλού έχουμε τις κύριες έννοιες που εμπλέκονται στους τρεις νόμους του Νεύτωνα.
Λύσεις ασκήσεις
1) UERJ - 2018
Σε ένα πείραμα, τα μπλοκ Ι και ΙΙ, με μάζες ίση με 10 κιλά και 6 κιλά, αντίστοιχα, διασυνδέονται με ένα ιδανικό σύρμα. Αρχικά, μια δύναμη έντασης F ίση με 64 Ν εφαρμόζεται στο μπλοκ Ι, δημιουργώντας μια τάση Τ στο σύρμα.Ο. Στη συνέχεια, μια δύναμη της ίδιας έντασης F εφαρμόζεται στο μπλοκ II, παράγοντας έλξη Τσι. Κοιτάξτε τα σχήματα:
Λαμβάνοντας υπόψη την τριβή μεταξύ των μπλοκ και της επιφάνειας S, η αναλογία μεταξύ των τριβών σημαίνει:
Δείτε την επίλυση αυτού του ζητήματος στο παρακάτω βίντεο:
Εναλλακτική γ:
2) UFRJ - 2002
Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα σύστημα που αποτελείται από αδιάβροχα σύρματα και δύο τροχαλίες, όλες αμελητέας μάζας. Το Sheave A είναι κινητό και το Sheave B είναι σταθερό. Υπολογίστε την τιμή μάζας m1 έτσι ώστε το σύστημα να παραμένει σε στατική ισορροπία.
Καθώς η τροχαλία Α είναι κινητή, η ελκτική δύναμη που εξισορροπεί τη δύναμη βάρους θα διαιρείται με δύο. Έτσι, η δύναμη έλξης σε κάθε σύρμα θα είναι η μισή δύναμη βάρους. Επομένως, η μάζα m1 πρέπει να ισούται με μισό 2 κιλά.
έτσι μ1 = 1 κιλό
3) UERJ - 2011
Μέσα σε ένα αεροπλάνο που κινείται οριζόντια σε σχέση με το έδαφος, με σταθερή ταχύτητα 1000 km / h, ένας επιβάτης ρίχνει ένα ποτήρι. Κοιτάξτε την παρακάτω εικόνα, στην οποία υποδεικνύονται τέσσερα σημεία στο πάτωμα του διαδρόμου του αεροπλάνου και η θέση αυτού του επιβάτη.
Το γυαλί, όταν πέφτει, χτυπά το επίπεδο επίπεδο κοντά στο σημείο που υποδεικνύεται από το ακόλουθο γράμμα:
α) Ρ
β) Ε
γ) R
δ) S
Εναλλακτική γ: R
Φροντίστε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτό το θέμα με το κείμενο άσκησης: Νόμοι του Νεύτωνα - Ασκήσεις
