Ņūtona likumi: Izprotiet Ņūtona 1., 2. un 3. likumu (ar vingrinājumiem)

Ņūtona likumi ir pamatprincipi, ko izmanto, lai analizētu ķermeņu kustību. Kopā tie veido klasiskās mehānikas pamatu.

Ņūtona Trīs likumi pirmo reizi 1687. gadā tika publicēti Īzaka Ņūtona (1643-1727) trīs sējumu darbā "Dabas filozofijas matemātiskie principi" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).

Īzaks Ņūtons bija viens no nozīmīgākajiem zinātniekiem vēsturē, sniedzot nozīmīgu ieguldījumu, galvenokārt fizikā un matemātikā.

Īzaks Ņūtons

Ņūtona pirmais likums

Ņūtona pirmais likums to sauc arī par "inerces likumu" vai "inerces principu". Inerce ir ķermeņa tendence palikt mierā vai vienmērīgā taisnā kustībā (MRU).

Tātad, lai ķermenis pamestu miera stāvokli vai vienmērīga taisnvirziena kustība nepieciešams, lai spēks uz to iedarbotos.

Tāpēc, ja spēku vektoru summa ir nulle, tas radīs daļiņu līdzsvaru. No otras puses, ja ir radušies spēki, tas radīs izmaiņas ātrumā.

Jo lielāka ir ķermeņa masa, jo lielāka ir tā inerce, tas ir, jo lielāka ir tā tieksme palikt mierīgā stāvoklī vai vienmērīgā taisnā kustībā.

Kā piemēru domāsim par autobusu, kurā vadītājs, kurš atrodas noteiktā ātrumā, sastopas ar suni un ātri bremzē transportlīdzekli.

Šajā situācijā pasažieri mēdz turpināt kustību, tas ir, viņi tiek izmesti uz priekšu.

Ņūtona pirmais likums
Kad zirgs pēkšņi apstājās, pēc inerces jātnieks tika iemests

Ņūtona otrais likums

Ņūtona otrais likums ir "Dinamikas pamatprincips". Šajā pētījumā Ņūtons atklāja, ka iegūtais spēks (visu pielietoto spēku vektoru summa) ir tieši proporcionāls ķermeņa paātrinājuma un tā masas reizinājumam:

kaudze F ar R apakš indeksu ar labo bultiņu virs vienādas ar m atstarpi. atstarpe ar labās bultiņas augšrakstu

Kur:

kaudze F ar R apakš indeksu ar labo bultiņu augšpusē: rodas no spēkiem, kas iedarbojas uz ķermeni
m: ķermeņa masa
augšējā indeksa labā bultiņa: paātrinājums

Starptautiskajā sistēmā (SI) mērvienības ir: F (spēks) ir norādīts Ņūtonā (N); m (masa) kilogramos (kg) un a (iegūtais paātrinājums) metros sekundē kvadrātā (m / s²).

Ņūtona likums

Ir svarīgi uzsvērt, ka spēks ir vektors, tas ir, tam ir modulis, virziens un jēga.

Tādā veidā, kad uz ķermeni iedarbojas vairāki spēki, tie summējas vektoriski. Šīs vektoru summas rezultāts ir tīrais spēks.

Bultiņa virs burtiem formulā norāda, ka spēks un paātrinājuma lielumi ir vektori. Paātrinājuma virziens un virziens būs tāds pats kā lietderīgais spēks.

Ņūtona trešais likums

Ņūtona trešais likums to sauc par "Rīcības un reakcijas likumu" vai "Rīcības un reakcijas principu", kurā katru darbības spēku saskaņo ar reakcijas spēku.

Tādā veidā darbības un reakcijas spēki, kas darbojas pāros, nesabalansējas, jo tie tiek pielietoti dažādiem ķermeņiem.

Atceroties, ka šiem spēkiem ir vienāda intensitāte, vienāds virziens un pretēji virzieni.

Padomāsim par diviem slidotājiem, kas stāv viens otram pretī. Ja viens no viņiem dod otram grūdienu, abi pārvietosies pretējos virzienos.

Ņūtona likums
Reakcija uz gāzu izeju izraisa raķetes kustību

Ņūtona likuma kopsavilkums

Zemāk esošajā domu kartē mums ir galvenie jēdzieni, kas saistīti ar trim Ņūtona likumiem.

Ņūtona likumu domu karte

Atrisināti vingrinājumi

1) UERJ - 2018. gads

Vienā eksperimentā I un II bloki, kuru masa ir vienāda ar attiecīgi 10 kg un 6 kg, ir savstarpēji savienoti ar ideālu vadu. Sākumā I blokam tiek piemērots spēks, kura intensitāte F ir vienāda ar 64 N, radot spriegumu T uz stieples.. Pēc tam II blokam tiek piemērots tādas pašas intensitātes spēks F, kas rada vilci TB. Apskatiet shēmas:

UERJ 2018 jautājums

Neņemot vērā berzi starp blokiem un virsmu S, attiecību starp traktātiem T ar A apakš indeksu virs T ar B apakš indeksu apzīmē:

pareizā iekava 9 virs 10
b labajā iekavās atstarpe 4 virs 7
c labajā iekavās atstarpe 3 virs 5
d labajā iekavās atstarpe 8 virs 13

Pārbaudiet šīs problēmas risinājumu zemāk esošajā videoklipā:

leidenewtonuerj1

C alternatīva: 3 virs 5

2) UFRJ - 2002. gads

Zemāk redzamajā attēlā parādīta sistēma, kas sastāv no neizstieptiem vadiem un diviem skriemeļiem, kuriem ir mazsvarīga masa. Lapa A ir kustīga, un loksne B ir fiksēta. Aprēķiniet masas m vērtību1 lai sistēma paliktu statiskā līdzsvara stāvoklī.

UFRJ 2002. gada izdevums

Tā kā skriemelis A ir kustīgs, vilces spēks, kas līdzsvaro svara spēku, tiks dalīts ar diviem. Tādējādi katra stieples vilkšanas spēks būs puse no svara spēka. Tāpēc masa m1 jābūt vienādai ar pusi 2kg.
tātad m1 = 1 kg

3) UERJ - 2011. gads

Lidmašīnas iekšpusē, kas pārvietojas horizontāli attiecībā pret zemi, ar nemainīgu ātrumu 1000 km / h, pasažieris nomet glāzi. Apskatiet zemāk redzamo ilustrāciju, kurā ir norādīti četri punkti lidmašīnas ejas grīdā un šī pasažiera atrašanās vieta.

UERJ 2011

Stikls, krītot, ietriecas plaknes grīdā netālu no punkta, kas norādīts ar šādu burtu:

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

C alternatīva: R

Noteikti uzziniet vairāk par šo tēmu, izmantojot mūsu vingrinājumu tekstu: Ņūtona likumi - vingrinājumi

Spoguļu un izkliedētā atstarošana

Spoguļu un izkliedētā atstarošana

Tāpat kā skaņa, arī gaismas viļņi tiek atspoguļoti, kad viņi savā ceļā sastopas ar šķērsli. Viļņu...

read more
Īzaks Ņūtons: vēsture, teorijas un kuriozi

Īzaks Ņūtons: vēsture, teorijas un kuriozi

Viens no vēsturē vadošajiem fiziķiem, matemātiķiem, filozofiem un alķīmiķiem, Īzaks Ņūtons atstāt...

read more

Kvantu teorija. Kvantu teorijas vēsturiskie jēdzieni

Kvantu teorija ir pazīstama arī kā kvantu mehānika vai kvantu fizika, un tās galvenā uzmanības c...

read more