Newtonin ensimmäinen laki: mikä se on, esimerkkejä, harjoituksia

THE ensimmäinenlakisisäänNewton, tunnetaan myös periaateantaainertia, toteaa, että koko keho pysyy lepotilassa tai suorassa ja tasaisessa liikkeessä, jos siihen vaikuttavat voimat kumoavat toisensa. Englannin fyysikko suunnitteli hitauslain Isaac Newton ja se perustui italialaisten huomautuksiin Galileo Galilei. Dynaamisen perusperiaatteen sekä toiminta- ja reaktiolain ohella hitauslaki muodostaa joukko lakeja jotka ovat teoreettisen perustan taustalla Klassinen mekaniikka.

Lue myös: Seitsemän yleisintä fysiikan tutkimuksessa tehtyä virhettä

Mikä on inertia?

THE inertia on aineelle, ts. kaikille elimille, joilla on jonkin verran pasta heillä on inertia. Kvantitatiivinen mitta inertia ruumiin paino on sen massa, joka voidaan mitata kiloa, esimerkiksi. Hitaus osoittaa kehon taipumuksen pysyä liikkeessä, toisin sanoen, paljon inertiaa omaava kappale vastustaa voimakkaasti nopeuden muutoksia.

Hitaus on kehon ominaisuus, joka saa sen vastustamaan kaikkia tekijöitä, jotka yrittävät aseta se liikkeelle tai, jos se on liikkeessä, muuta sen suuruutta tai suuntaa nopeus. Liikkuva runko liikkuu jatkuvasti ei inertiansa vuoksi, vaan sen voiman puuttuessa, joka pystyy hidastamaan sitä, muuttamaan suuntaa tai kiihdyttämään sitä.

Voimme tuntea inertian ollessamme esimerkiksi liikkuvan ajoneuvon sisällä. Kun ajoneuvoa kiihdytetään, tunnemme kehomme painuvan turvaistuinta vasten. Samoin kun autoa jarrutetaan voimakkaasti, meillä on tapana liikkua tasaisella nopeudella ja suoralla linjalla. Siksi inertian toiminnan havaitsemiseksi meidän on oltava jossakin nopeutetussa viitekehyksessä, vain tällä tavoin on mahdollista havaita vastustusta liikkumistilan muutokselle. Katso alla olevaa kuvaa:

Kuvassa kuvatuissa tilanteissa on mahdollista tarkkailla inertiaperiaatteen toimintaa.

Sanomme nyt muutamia teknisiä termejä käyttäen, että jos kehoon kohdistuva nettovoima on tyhjä, tämä ruumis voisi olla sisään lepää kuin tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä, kuten seuraavassa kaaviossa on esitetty:

Jos tuloksena oleva voima on nolla, kehon nopeus on joko vakio tai nolla.

Lisäksi mitä suurempi ruumiin inertia on, sitä suurempi voima tarvitaan sen liiketilan muuttamiseen. Hitaus mitataan ruumiin massamäärällä.

Inertian laskeminen

Mukaan Newtonin toinen laki, rungon inertia voidaan laskea käytetyn voiman ja voiman välisen suhteen avulla kiihtyvyys joka saadaan käyttämällä tätä voimaa.

Hitaus mittaa kohdistetun voiman ja saavutetun kiihtyvyyden välisen suhteen.

Yllä oleva luettelo osoittaa meille, että inertia ruumiin on suhteellinen à vahvuus jota sitä käytetään ja käänteisestisuhteellinen sinun kiihtyvyys, eli mitä suurempi on ruumiin inertia, sitä suurempi voima tarvitaan sen asettamiseksi nykyiseen liiketilaansa tai pois.

Katsomyös: Vinkkejä Newtonin lakiharjoitusten ratkaisemiseen

Esimerkkejä inertiasta

• Jos vedämme pöytäliinan nopeasti esineitä täynnä olevasta pöydästä, on mahdollista poistaa se pudottamatta mitään niistä, koska nämä esineet pyrkivät ylläpitämään lepotilaa. Tämä johtuu siitä, että kun vedämme pyyhettä suurella nopeudella, esineiden ja pyyhkeen välinen kitkavoima on merkityksetön dynaamisen kitkakertoimen käyttäytymisen ansiosta.
• Kun auto törmää, ajoneuvon matkustajat “heitetään” eteenpäin, koska heillä on tapana liikkua suorassa linjassa. Yksi tapa estää tämän tapahtumista on käyttää voimaa, joka vastustaa tätä liikettä, minkä vuoksi turvavöiden käyttö on pakollista.
• Kun pyöritämme useita kertoja, meistä tulee huimausta, koska korvan sisällä oleva neste pyörii inertiansa vuoksi.
• Ilmailualan sovelluksissa käytetty g-voima on itse asiassa inertia, jonka lentäjät tuntevat tehdessään jyrkkiä käännöksiä tai suurella nopeudella.

Hävittäjälentäjät on usein koulutettava kestämään omaa hitauttaan lennon aikana.

Harjoituksia Newtonin ensimmäisestä laista

Kysymys 1) Pääntuet ovat nykyään useimmissa ajoneuvoissa, koska ne ovat suuria mahdollisuus, että ajoneuvon matkustajat rikkovat kaulansa takapuolen törmäyksessä. auto. Fyysinen periaate, joka pystyy selittämään niskatuen tarpeen, on (a):

a) Newtonin ensimmäinen laki.

b) Newtonin toinen laki.

c) toiminta- ja reaktiolaki.

d) kelluvuuslause.

e) voimatasapaino.

Sapluuna: Kirjain a

Resoluutio: Pääntuet ovat välttämättömiä johtuen matkustajien pään taipumuksesta pysyä lepotilassa esimerkiksi takatörmäysten yhteydessä.

Kysymys 2) Useimmilla pesukoneilla on keskipakotoiminto, jota käytetään vaatteiden kuivattamiseen osittain. fyysinen periaate, joka selittää OIKEA sentrifugointiprosessin toiminta on (a):

a) keskipakovoima.

b) hitausperiaate.

c) kierto.

d) käännös.

e) vääntömomentti.

Sapluuna: Kirje B

Resoluutio: Sentrifugointiprosessin aikana pesukoneiden sisällä oleva neste poistuu sen inertian ansiosta, koska pyörimisliikkeen ylläpitämiseksi nesteen keskiosa vaikuttaa koneen keskiosaa kohti siten, että nesteen inertia vastustaa tätä vahvuus.

Kysymys 3) Piirretyissä on tavallista nähdä kohtauksia, joissa suuri alasin vapautuu tuhoamalla useiden kerrosten lattiat, kunnes se saavuttaa maan. Vaikka asia on liioiteltu, käyttäytyminen on samanlainen kuin mitä piirroksissa näemme. Fyysinen selitys tälle käyttäytymiselle antaa:

a) hitauslaissa, jonka mukaan liikkuvat kappaleet pyrkivät pysymään liikkeessä.

b) toiminta- ja reaktiolaki, jonka mukaan alasimen kohdistama voima maahan on yhtä suuri kuin voiman, jonka maa kohdistuu alasimelle.

c) painovoimalaki, joka selittää, että alasin putoaa vain painovoiman kiihtyvyyden vaikutuksesta.

d) energiamäärän säilymislaki, jonka mukaan kaikki alkumekaaniset energiat pidetään vakioina.

e) Coulombin laki, jonka mukaan sähköisen vetovoima on vastuussa alasimen kiihdyttämisestä kohti maata.

Malli: Kirjain A. Se, mikä selittää alasimen lakkaamattoman kaatumisen, on Newtonin ensimmäinen laki. Tämän lain, joka tunnetaan myös nimellä hitauslaina, alasimen massa tekee taipumuksestaan ​​liikkua hyvin suurena.

Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm