Prima lege a lui Newton: Ce este, exemple, exerciții

THE primullegeînNewton, de asemenea cunoscut ca si principiudăinerţie, afirmă că întregul corp rămâne în starea sa de repaus sau într-o mișcare dreaptă și uniformă dacă forțele care acționează asupra lui se anulează reciproc. Legea inerției a fost concepută de fizicianul englez Isaac Newton și s-a bazat pe observațiile făcute de italian Galileo Galilei. Alături de principiul fundamental al dinamicii și legea acțiunii și reacției, legea inerției constituie ansamblu de legi care stau la baza bazei teoretice a Mecanica clasică.

Citește și: Cele mai frecvente șapte greșeli făcute în studiul fizicii

Ce este inerția?

THE inerţie este o proprietate inerentă a materiei, adică toate corpurile care au o cantitate de Paste au inerție. Măsura cantitativă a inerţie a unui corp este masa sa, care poate fi măsurată în kilograme, de exemplu. Inerția indică tendința unui corp de a rămâne în starea sa de mișcare, cu alte cuvinte, un corp cu multă inerție este puternic opus schimbărilor de viteză.

Inerția este proprietatea unui corp care îl face să se opună oricărui agent care încearcă puneți-l în mișcare sau, dacă este în mișcare, schimbați amploarea sau direcția acestuia viteză. Un corp în mișcare continuă să se miște nu din cauza inerției sale, ci din cauza absenței unei forțe capabile să-l încetinească, să-și schimbe direcția sau să o accelereze.

De exemplu, putem simți inerția atunci când suntem în interiorul unui vehicul în mișcare. Când vehiculul este accelerat, simțim că corpul nostru este apăsat pe scaunul auto. La fel, atunci când mașina este frânată brusc, avem tendința de a continua să ne mișcăm cu o viteză constantă și în linie dreaptă. Prin urmare, pentru a percepe acțiunea de inerție, trebuie să ne aflăm într-un cadru de referință accelerat, doar în acest mod este posibil să percepem opoziția la schimbarea stării de mișcare. Uită-te la figura de mai jos:

În situațiile descrise în ilustrație, este posibil să se observe acțiunea principiului inerției.

Acum, folosind câțiva termeni mai tehnici, spunem că dacă forța netă asupra unui corp este nul, acest corp ar putea fi în odihniți-vă ca într-o mișcare rectilinie uniformă, așa cum se arată în următoarea diagramă:

Dacă forța rezultată este nulă, viteza corpului este fie constantă, fie nulă.

De asemenea, cu cât este mai mare inerția unui corp, cu atât este mai mare forța necesară pentru a-și schimba starea de mișcare. Inerția se măsoară prin cantitatea de masă dintr-un corp.

Calculul inerției

In conformitate cu A doua lege a lui Newton, inerția unui corp poate fi calculată prin raportul dintre forța aplicată și accelerare care se obține prin aplicarea acelei forțe.

Inerția măsoară raportul dintre forța aplicată și accelerația obținută.

Lista de mai sus ne arată că inerţie a unui corp este proporţional à putere care se aplică asupra acestuia și inversproporţional a ta accelerare, adică, cu cât este mai mare inerția unui corp, cu atât este mai mare forța necesară pentru a-l introduce sau ieși din starea sa actuală de mișcare.

Uitede asemenea: Sfaturi pentru rezolvarea exercițiilor de drept ale lui Newton

Exemple de inerție

• Dacă tragem rapid o față de masă de pe o masă plină de obiecte, este posibil să o scoatem fără a scăpa niciuna dintre ele datorită tendinței acestor obiecte de a-și menține starea de repaus. Acest lucru se datorează faptului că atunci când tragem prosopul cu viteză mare, forța de frecare dintre obiecte și prosop este neglijabilă, datorită comportamentului coeficientului de frecare dinamic.
• Când o mașină are o coliziune, ocupanții vehiculului sunt „aruncați” înainte, deoarece tind să se miște în linie dreaptă. O modalitate de a preveni acest lucru este de a aplica o forță care rezistă acestei mișcări, motiv pentru care utilizarea centurilor de siguranță este obligatorie.
• Când ne învârtim de mai multe ori, amețim, deoarece fluidul din ureche continuă să se rotească din cauza inerției sale.
• Forța g, utilizată în aplicații aeronautice, este de fapt inerția pe care o simt piloții de avion atunci când fac viraje puternice sau la viteză mare.

Piloții de luptă trebuie deseori să fie antrenați să-și reziste propria inerție în timpul zborului.

Exerciții despre prima lege a lui Newton

Intrebarea 1) Tetierele sunt prezente astăzi în majoritatea vehiculelor, deoarece există un mare posibilitatea ca ocupanții unui vehicul să-și rupă gâtul în cazul unei coliziuni din spate. mașină. Principiul fizic capabil să explice nevoia de tetiere este (a):

a) Prima lege a lui Newton.

b) A doua lege a lui Newton.

c) legea acțiunii și reacției.

d) teorema flotabilității.

e) echilibrul forțelor.

Șablon: Litera a

Rezoluţie: Tetierele sunt necesare datorită tendinței capului ocupanților de a rămâne în repaus atunci când apar coliziuni din spate, de exemplu.

Intrebarea 2) Majoritatea mașinilor de spălat au o funcție centrifugă, utilizată pentru uscarea parțială a hainelor. principiul fizic care explică CORECT funcționarea procesului de centrifugare este (a):

a) forța centrifugă.

b) principiul inerției.

c) rotație.

d) traducere.

e) cuplu.

Șablon: Litera B

Rezoluţie: În timpul procesului de centrifugare, lichidul conținut în mașinile de spălat este expulzat datorită inerției sale, deoarece menține mișcarea de rotație, o forță centripetă acționează asupra lichidului spre centrul mașinii, astfel încât inerția lichidului să se opună acestui lucru putere.

Întrebarea 3) În desene animate, este obișnuit să vezi scene în care se eliberează o nicovală mare, distrugând etajele mai multor etaje până ajunge la sol. Deși exagerat, comportamentul problemei este similar cu ceea ce vedem în desene animate. Explicația fizică a acestui comportament este dată de:

a) legea inerției, care afirmă că corpurile în mișcare tind să rămână în mișcare.

b) legea acțiunii și a reacției, care afirmă că forța nicovală exercită asupra solului este egală cu forța pe care solul o exercită asupra nicovală.

c) legea gravitației, care explică faptul că nicovală cade doar datorită acțiunii accelerației gravitaționale.

d) legea conservării cantității de energie, care prevede că toată energia mecanică inițială este menținută constantă.

e) Legea lui Coulomb, care afirmă că forța de atracție electrică este responsabilă pentru accelerarea nicovală spre sol.

Șablon: Litera A. Ceea ce explică căderea necontenită a nicovală este prima lege a lui Newton. Conform acestei legi, cunoscută și sub numele de legea inerției, masa nicovală își face tendința de a se mișca foarte mult.

De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm