Newtonin lait: Ymmärrä Newtonin 1., 2. ja 3. laki (harjoituksilla)

Newtonin lait ovat perusperiaatteita, joita käytetään elinten liikkeen analysointiin. Yhdessä ne muodostavat pohjan klassiselle mekaniikalle.

Newtonin kolme lakia julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1687 Isaac Newtonin (1643-1727) kolmiosaisessa teoksessa "Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).

Isaac Newton oli yksi historian tärkeimmistä tiedemiehistä, joka on antanut merkittävän panoksen pääasiassa fysiikassa ja matematiikassa.

Newtonin ensimmäinen laki

THE Newtonin ensimmäinen laki sitä kutsutaan myös "hitauslaiksi" tai "hitausperiaatteeksi". Inertia on kehojen taipumus pysyä levossa tai tasaisessa suorassa liikkeessä (MRU).

Joten kehon tulee ulos lepotilastaan ​​tai tasainen suoraviivainen liike voiman on toimittava sen suhteen.

Siksi, jos voimien vektorisumma on nolla, se johtaa hiukkasten tasapainoon. Toisaalta, jos on olemassa voimia, se tuottaa vaihtelua sen nopeudessa.

Mitä suurempi on ruumiin massa, sitä suurempi on sen inertia, sitä suurempi on sen taipumus pysyä levossa tai tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä.

Ajatelkaamme esimerkiksi linja-autoa, jossa tietyllä nopeudella kuljettaja törmää koiraan ja jarruttaa ajoneuvoa nopeasti.

Tässä tilanteessa matkustajilla on tapana liikkua, toisin sanoen heidät heitetään eteenpäin.

Kun hevonen pysähtyi äkillisesti inertian vaikutuksesta, ratsastaja heitettiin

Newtonin toinen laki

THE Newtonin toinen laki on "Dynaamisen perusperiaate". Tässä tutkimuksessa Newton havaitsi, että tuloksena oleva voima (kaikkien käytettyjen voimien vektorisumma) on suoraan verrannollinen ruumiin kiihtyvyyden ja sen massan tulokseen:

Missä:

: johtuu kehoon vaikuttavista voimista
: kehomassa
: kiihtyvyys

Kansainvälisessä järjestelmässä (SI) mittayksiköt ovat: F (voima) ilmoitetaan Newtonissa (N); m (massa) kilogrammoina (kg) ja a (saavutettu kiihtyvyys) metreinä sekunnissa (m / s²).

On tärkeää korostaa, että voima on vektori, eli sillä on moduuli, suunta ja aisti.

Tällä tavoin, kun kehoon vaikuttaa useita voimia, ne summautuvat vektorisesti. Tämän vektorisumman tulos on nettovoima.

Kaavan kirjainten yläpuolella oleva nuoli osoittaa, että voima- ja kiihtyvyysmäärät ovat vektoreita. Kiihtyvyyden suunta ja suunta ovat samat kuin nettovoima.

Newtonin kolmas laki

THE Newtonin kolmas laki sitä kutsutaan "toiminnan ja reaktion laiksi" tai "toiminnan ja reaktion periaatteeksi", jossa jokainen toimintavoima sovitetaan yhteen reaktiovoimalla.

Tällä tavalla toiminta- ja reaktiovoimat, jotka toimivat pareittain, eivät ole tasapainossa, koska ne kohdistuvat eri kappaleisiin.

Muista, että näillä voimilla on sama intensiteetti, sama suunta ja vastakkaiset suunnat.

Ajatelkaamme esimerkiksi kahta luistelijaa, jotka seisovat vastakkain. Jos toinen heistä antaa toiselle työnnön, molemmat liikkuvat vastakkaisiin suuntiin.

Reaktio kaasujen poistumiseen saa raketin liikkumaan

Newtonin lain yhteenveto

Alla olevassa mielikartassa meillä on Newtonin kolmen lain pääkäsitteet.

Ratkaistut harjoitukset

1) UERJ - 2018

Yhdessä kokeessa lohkot I ja II, joiden massa on vastaavasti 10 kg ja 6 kg, on kytketty toisiinsa ihanteellisella langalla. Aluksi lohkoon I kohdistetaan voimakkuus F, joka on 64 N, mikä aiheuttaa jännitteen T langalle._THE. Sitten saman intensiteetin voima F kohdistetaan lohkoon II, mikä tuottaa vetoa T_B. Katso kaavioita:

Harkitsematta lohkojen ja pinnan S välistä kitkaa, vetojen välistä suhdetta tarkoittaa:

Katso ongelman ratkaisu alla olevasta videosta:

leidenewtonuerj1

Katso Vastaus

Vaihtoehto c:

2) UFRJ - 2002

Alla olevassa kuvassa on järjestelmä, joka koostuu venymättömistä johtimista ja kahdesta hihnapyörästä, joiden massa on merkityksetön. Pyörä A on liikuteltava ja vetolaite B on kiinteä. Laske massan m arvo₁ niin että järjestelmä pysyy staattisessa tasapainossa.

Katso Vastaus

Koska hihnapyörä A on liikkuva, painovoimaa tasapainottava vetovoima jaetaan kahdella. Siten jokaisen langan vetovoima on puolet painovoimasta. Siksi massa m₁ tulisi olla yhtä suuri kuin puolet 2kg.
niin m₁ = 1 kg

3) UERJ - 2011

Lentokoneen sisällä, joka liikkuu vaakatasossa suhteessa maahan, vakionopeudella 1000 km / h matkustaja pudottaa lasin. Katso alla olevaa kuvaa, jossa on neljä pistettä koneen käytävän lattialla ja kyseisen matkustajan sijainti.

Laskiessaan lasin osuessa koneen lattiaan lähellä seuraavan kirjaimen osoittamaa kohtaa:

a) P
b) Q
c) R
d) S

Katso Vastaus

Vaihtoehto c: R

Muista oppia lisää tästä aiheesta harjoitustekstillä: Newtonin lait - Harjoitukset