Ο πρώτανόμοςσεΝεύτο, επίσης γνωστός ως αρχήδίνειαδράνεια, δηλώνει ότι ολόκληρο το σώμα παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας ή σε μια ευθεία και ομοιόμορφη κίνηση, εάν οι δυνάμεις που ενεργούν πάνω του ακυρώνουν η μία την άλλη. Ο νόμος της αδράνειας σχεδιάστηκε από τον Άγγλο φυσικό Ισαάκ Νιούτον και βασίστηκε στις παρατηρήσεις των Ιταλών Galileo Galilei. Μαζί με τη θεμελιώδη αρχή της δυναμικής και του νόμου της δράσης και της αντίδρασης, ο νόμος της αδράνειας αποτελεί το σύνολο νόμων που αποτελούν τη βάση της θεωρητικής βάσης Κλασική Μηχανική.
Διαβάστε επίσης: Επτά πιο κοινά λάθη που έγιναν στη μελέτη της φυσικής
Τι είναι η αδράνεια;
Ο αδράνεια είναι μια εγγενής ιδιοκτησία της ύλης, δηλαδή όλων των οργανισμών που έχουν κάποια ποσότητα ζυμαρικά έχουν αδράνεια. Το ποσοτικό μέτρο του αδράνεια ενός σώματος είναι η μάζα του, η οποία μπορεί να μετρηθεί σε κιλά, για παράδειγμα. Η αδράνεια υποδηλώνει την τάση ενός σώματος να παραμένει σε κατάσταση κίνησης, με άλλα λόγια, ένα σώμα με πολλή αδράνεια αντιτίθεται έντονα στις αλλαγές στην ταχύτητά του.
Η αδράνεια είναι ιδιοκτησία ενός σώματος που το κάνει να αντιτίθεται σε οποιονδήποτε πράκτορα προσπαθεί θέστε το σε κίνηση ή, εάν είναι σε κίνηση, αλλάξτε το μέγεθος ή την κατεύθυνση του ταχύτητα. Ένα κινούμενο σώμα συνεχίζει να κινείται όχι λόγω της αδράνειας του, αλλά λόγω της απουσίας μιας δύναμης ικανής να την επιβραδύνει, να αλλάξει την κατεύθυνση ή να την επιταχύνει. |
Για παράδειγμα, μπορούμε να νιώσουμε την αδράνεια όταν βρισκόμαστε μέσα σε ένα κινούμενο όχημα. Όταν το όχημα επιταχύνεται, αισθανόμαστε ότι το σώμα μας πιέζεται στο κάθισμα του αυτοκινήτου. Ομοίως, όταν το αυτοκίνητο φρενάρει απότομα, τείνουμε να συνεχίζουμε να κινούμαστε με σταθερή ταχύτητα και σε ευθεία γραμμή. Επομένως, για να αντιληφθούμε τη δράση της αδράνειας, πρέπει να είμαστε σε κάποιο επιταχυνόμενο πλαίσιο αναφοράς, μόνο με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατόν να αντιληφθούμε την αντίθεση στην αλλαγή της κίνησης. Κοιτάξτε το παρακάτω σχήμα:
Τώρα, χρησιμοποιώντας μερικούς πιο τεχνικούς όρους, λέμε ότι αν η καθαρή δύναμη σε ένα σώμα είναι μηδενικό, αυτό το σώμα θα μπορούσε να είναι μέσα ξεκουραστείτε όπως σε ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:
Επίσης, όσο μεγαλύτερη είναι η αδράνεια ενός σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που απαιτείται για να αλλάξει την κατάσταση κίνησής του. Η αδράνεια μετράται από την ποσότητα μάζας σε ένα σώμα.
Υπολογισμός αδράνειας
Σύμφωνα με την 2ος νόμος του Νεύτωνα, η αδράνεια ενός σώματος μπορεί να υπολογιστεί με την αναλογία μεταξύ της εφαρμοζόμενης δύναμης και του επιτάχυνση που επιτυγχάνεται με την εφαρμογή αυτής της δύναμης.
Η παραπάνω λίστα μας δείχνει ότι το αδράνεια ενός σώματος είναι αναλογικά à δύναμη που εφαρμόζεται σε αυτό και αντιστρόφωςαναλογικά δικος σου επιτάχυνση, δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η αδράνεια ενός σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που απαιτείται για να το βάλει μέσα ή έξω από την τρέχουσα κατάσταση κίνησής του.
Κοίταεπίσης: Συμβουλές για την επίλυση ασκήσεων νόμου του Νεύτωνα
Παραδείγματα αδράνειας
- Εάν τραβήξουμε γρήγορα ένα τραπεζομάντιλο από ένα τραπέζι γεμάτο αντικείμενα, είναι δυνατόν να το αφαιρέσουμε χωρίς να πέσουμε κανένα από αυτά χάρη στην τάση αυτών των αντικειμένων να διατηρήσουν την κατάσταση ηρεμίας τους. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν τραβάμε την πετσέτα με μεγάλη ταχύτητα, η δύναμη τριβής μεταξύ των αντικειμένων και της πετσέτας είναι αμελητέα, χάρη στη συμπεριφορά του δυναμικού συντελεστή τριβής.
- Όταν ένα αυτοκίνητο έχει σύγκρουση, οι επιβάτες του οχήματος «ρίχνονται» προς τα εμπρός καθώς τείνουν να συνεχίζουν να κινούνται σε ευθεία γραμμή. Ένας τρόπος για να αποφευχθεί αυτό είναι να ασκήσετε μια δύναμη που αντιστέκεται σε αυτήν την κίνηση, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η χρήση ζωνών ασφαλείας είναι υποχρεωτική.
- Όταν γυρίζουμε πολλές φορές, ζαλίζουμε γιατί το υγρό μέσα στο αυτί περιστρέφεται λόγω της αδράνειας του.
- Η δύναμη g, που χρησιμοποιείται σε αεροναυτικές εφαρμογές, είναι στην πραγματικότητα η αδράνεια που αισθάνονται οι πιλότοι του αεροπλάνου όταν κάνουν απότομες στροφές ή με υψηλή ταχύτητα.
Ασκήσεις στον Πρώτο Νόμο του Νεύτωνα
Ερώτηση 1) Τα προσκέφαλα υπάρχουν στα περισσότερα οχήματα σήμερα, καθώς υπάρχει ένα μεγάλο πιθανότητα οι επιβάτες ενός οχήματος να σπάσουν το λαιμό τους σε περίπτωση σύγκρουσης στο πίσω μέρος. αυτοκίνητο. Η φυσική αρχή ικανή να εξηγήσει την ανάγκη για προσκέφαλα είναι (α):
α) Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα.
β) Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα.
γ) νόμος δράσης και αντίδρασης.
δ) θεώρημα πλευστότητας.
ε) ισορροπία δυνάμεων.
Πρότυπο: Γράμμα Α
Ανάλυση: Τα προσκέφαλα είναι απαραίτητα λόγω της τάσης των κεφαλιών των επιβατών να παραμένουν σε κατάσταση ηρεμίας όταν συμβαίνουν συγκρούσεις οπίσθιου άκρου.
Ερώτηση 2) Τα περισσότερα πλυντήρια έχουν φυγοκεντρική λειτουργία, που χρησιμοποιούνται για να στεγνώσουν μερικώς τα ρούχα. τη φυσική αρχή που εξηγεί ΣΩΣΤΑ η λειτουργία της διαδικασίας φυγοκέντρησης είναι (α):
α) φυγοκεντρική δύναμη.
β) αρχή της αδράνειας
γ) περιστροφή.
δ) μετάφραση.
ε) ροπή.
Πρότυπο: Γράμμα Β
Ανάλυση: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φυγοκέντρησης, το υγρό που περιέχεται μέσα στα πλυντήρια αποβάλλεται χάρη στην αδράνεια του διατηρεί την περιστροφική του κίνηση, μια κεντρομόλη δύναμη δρα στο υγρό προς το κέντρο της μηχανής, έτσι ώστε η αδράνεια του υγρού να αντιτίθεται σε αυτό δύναμη.
Ερώτηση 3) Σε κινούμενα σχέδια, είναι σύνηθες να βλέπουμε σκηνές όπου απελευθερώνεται ένα μεγάλο αμόνι, καταστρέφοντας τα δάπεδα πολλών ορόφων μέχρι να φτάσει στο έδαφος. Αν και υπερβολική, η συμπεριφορά του θέματος είναι παρόμοια με αυτήν που βλέπουμε στα κινούμενα σχέδια. Η φυσική εξήγηση αυτής της συμπεριφοράς δίνεται από:
α) νόμος αδράνειας, ο οποίος αναφέρει ότι τα κινούμενα σώματα τείνουν να παραμένουν σε κίνηση.
β) νόμος δράσης και αντίδρασης, ο οποίος δηλώνει ότι η δύναμη που ασκεί το αμόνι στο έδαφος είναι ίση με τη δύναμη που ασκεί το έδαφος στο αμόνι.
γ) νόμος της βαρύτητας, ο οποίος εξηγεί ότι το αμόνι πέφτει μόνο λόγω της δράσης της βαρυτικής επιτάχυνσης.
δ) νόμος διατήρησης της ποσότητας ενέργειας, ο οποίος ορίζει ότι όλη η αρχική μηχανική ενέργεια διατηρείται σταθερή.
ε) Ο νόμος του Coulomb, ο οποίος δηλώνει ότι η δύναμη της ηλεκτρικής έλξης είναι υπεύθυνη για την επιτάχυνση του αμόνι προς το έδαφος.
Πρότυπο: Γράμμα A. Αυτό που εξηγεί τη συνεχή πτώση του αμόνι είναι ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, επίσης γνωστό ως νόμο της αδράνειας, η μάζα του αμόνι κάνει την τάση του να συνεχίζει να κινείται πολύ μεγάλη.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm
