Newtonin ensimmäisessä laissa sanotaan: "esine pysyy levossa tai tasaisessa liikkeessä suorassa linjassa, ellei sen tilaa muuteta ulkoisen voiman vaikutuksesta.."
Kutsutaan myös hitauslaiksi tai hitausperiaatteeksi, sen suunnitteli Isaac Newton. Hän käytti Galileon ajatuksia inertiasta muotoillakseen ensimmäisen lain.
Ensimmäinen laki yhdessä kahden muun lain kanssa (toinen laki sekä toiminta ja reaktio) muodostavat klassisen mekaniikan perustan.
Inertia
Inertia on kehon tarjoama vastus lepo- tai liikkumistilan muuttamiseen. Mitä suurempi kohteen massa on, sitä suurempi on inertia, toisin sanoen sitä suurempi vastus, jonka tämä elin tarjoaa tilansa muuttamiseen.
Siten levossa olevan kehon taipumuksen on pysyä levossa, ellei jokin voima tule toimimaan sen suhteen.
Samoin, kun liikkuvaan kehoon vaikuttavien voimien tulos on nolla, se jatkaa liikkumistaan.
Tässä tapauksessa keholla on a tasainen suoraviivainen liike (M.R.U.), eli sen liike tapahtuu suoralla linjalla ja aina samalla nopeudella.
Jotta kehon numeerisessa arvossa, suunnassa tai nopeuden suunnassa tapahtuisi muutos, tälle kappaleelle on kohdistettava voima.
Esimerkkejä:
- Kun olemme seisovassa bussissa ja se jarruttaa äkillisesti, inertia heittää meidät eteenpäin.
- Kun auto on kääntymässä, on toimittava voima, muuten auto seuraa suoraan.
- Vetämällä pöydän peittävää pöytäliinaa äkillisesti, päälliset esineet pysyvät inertialla samassa paikassa.
- Turvavöiden käyttö perustuu hitausperiaatteeseen. Ajoneuvon matkustajilla on taipumus pysyä liikkeessä törmätessään toiseen ajoneuvoon tai jarruttaessa äkillisemmin. Tällä tavalla ilman vyötä matkustajat voidaan heittää ulos ajoneuvosta tai osua osaan sen osista.
Lisätietoja osoitteessa Mikä on fysiikan hitaus? ja Galileo Galilei
Newtonin kolme lakia
fyysikko ja matemaatikko Isaac Newton (1643-1727) muotoili mekaniikan peruslaki, jossa hän kuvaa liikkeet ja niiden syyt. Kolme lakia julkaistiin vuonna 1687 teoksessa "Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet".
Newtonin toinen laki
THE Newtonin toinen laki toteaa, että kehon saavuttama kiihtyvyys on suoraan verrannollinen siihen vaikuttavien voimien tulokseen.
Se ilmaistaan matemaattisesti:
Newtonin kolmas laki
THE Newtonin kolmas laki se on "toiminnan ja reaktion" laki. Tämä tarkoittaa, että jokaiselle toiminnalle tapahtuu saman intensiteetin, saman suunnan ja vastakkaisen reaktion. Toiminnan ja reaktion periaate analysoi kahden kehon välisiä vuorovaikutuksia.
Kun ruumis kärsii voiman vaikutuksesta, toinen saa reaktionsa. Koska toiminta-reaktiopari esiintyy eri elimissä, voimat eivät tasapainoa.
Jos haluat lisätietoja, lue myös
- Newtonin lait
- Painovoima
- Fysiikan kaavat
Ratkaistut harjoitukset
1) Enem-2016
Noin 10 metrin halkaisijaltaan asteroidi 2011 MD ohitti 27. kesäkuuta 2011 12 000 kilometrin päässä maapallosta, etäisyydellä satelliitin kiertoradalta. Asteroidin liikerata on esitetty kuvassa:
Fyysinen selitys kuvatulle liikeradalle on se, että asteroidi
a) siirrä paikkaan, jossa ilmavastus on nolla.
b) liikkuminen ympäristössä, jossa ei ole gravitaatiovuorovaikutusta.
c) kärsivät tuloksena olevan voiman vaikutuksesta samaan suuntaan kuin sen nopeus.
d) läpikäy painovoiman vaikutus, joka johtaa sen nopeuden vastakkaiseen suuntaan.
e) olla sellaisen voiman vaikutuksen alaisena, jonka suunta eroaa sen nopeuden suunnasta.
Vaihtoehto e: oleminen sellaisen voiman vaikutuksen alaisena, jonka suunta eroaa sen nopeuden suunnasta.
2) PUC / MG-2004
Inertian käsitteestä voidaan sanoa, että:
a) inertia on voima, joka pitää esineet levossa tai liikkeessä tasaisella nopeudella.
b) inertia on voima, joka saa kaikki esineet lepäämään.
c) objektilla, jolla on suuri massa, on enemmän hitautta kuin pienellä.
d) nopeasti liikkuvilla esineillä on enemmän hitautta kuin hitaasti liikkuvilla esineillä.
Vaihtoehto c: Suuren massan esineellä on enemmän hitautta kuin pienellä.
2) PUC / PR-2005
Runko pyörii kiinteän pisteen ympärillä, jota venymätön jono pitää kiinni ja joka on tuettu kitkattomalle vaakatasolle. Tiettyyn aikaan lanka katkeaa
On oikein sanoa:
a) Runko alkaa kuvaamaan suoraa polkua langan suunnassa ja vastakkaiseen suuntaan ympyrän keskustaan nähden.
b) Runko alkaa kuvaamaan suoraa liikerataa, jonka suunta on kohtisuorassa lankaan nähden.
c) Keho jatkaa pyöreällä liikkeellä.
d) Keho pysähtyy.
e) Runko alkaa kuvaamaan suoraa liikerataa kohti vaijeria ja kohti ympyrän keskustaa.
Vaihtoehto b: Runko alkaa kuvaamaan suoraa polkua, joka on kohtisuorassa langalle.
