Newtonov prvý zákon: Čo to je, príklady, cvičenia

THE najprvzákonvNewton, taktiež známy ako princípdávazotrvačnosť, uvádza, že celé telo zostáva v stave pokoja alebo v rovnom a rovnomernom pohybe, ak sa sily pôsobiace na neho navzájom rušia. Zákon zotrvačnosti vymyslel anglický fyzik Isaac Newton a vychádzalo z pripomienok Talianov Galileo Galilei. Spolu so základným princípom dynamiky a zákonom akcie a reakcie predstavuje zákon zotrvačnosti: súbor zákonov ktoré sú základom teoretického základu Klasická mechanika.

Prečítajte si tiež: Sedem najčastejších chýb pri štúdiu fyziky

Čo je zotrvačnosť?

THE zotrvačnosť je inherentnou vlastnosťou hmoty, to znamená všetkých telies, ktoré majú určité množstvo cestoviny majú zotrvačnosť. Kvantitatívne opatrenie zotrvačnosť tela je jeho hmotnosť, ktorá sa dá zmerať v kilogramov, napríklad. Zotrvačnosť naznačuje tendenciu telesa zostať v svojom pohybovom stave, inými slovami, teleso s veľkou zotrvačnosťou je dôrazne proti zmenám svojej rýchlosti.

Zotrvačnosť je vlastnosťou tela, vďaka ktorému je proti každému agentovi, ktorý sa o to pokúsi uviesť ho do pohybu, alebo ak je v pohybe, zmeniť jeho veľkosť alebo smer rýchlosť. Pohybujúce sa teleso sa stále nepohybuje kvôli svojej zotrvačnosti, ale kvôli absencii sily schopnej spomaliť ho, zmeniť smer alebo ho zrýchliť.

Cítime zotrvačnosť, keď sme napríklad vo vnútri idúceho vozidla. Pri akcelerácii vozidla cítime, ako je naše telo tlačené na sedadlo automobilu. Rovnako tak, keď je vozidlo prudko brzdené, máme tendenciu neustále sa pohybovať konštantnou rýchlosťou a v priamom smere. Preto, aby sme mohli vnímať pôsobenie zotrvačnosti, musíme byť v nejakom zrýchlenom referenčnom rámci, iba tak je možné vnímať opozíciu voči zmene pohybového stavu. Pozrite sa na obrázok nižšie:

V situáciách popísaných na ilustrácii je možné pozorovať pôsobenie princípu zotrvačnosti.

Teraz, použijeme niektoré ďalšie technické výrazy, povieme, že ak je čistá sila na telo nulový, toto telo by mohlo byť v odpočívajte ako v rovnomernom priamočiarom pohybe, ako ukazuje nasledujúci diagram:

Ak je výsledná sila nulová, rýchlosť tela je konštantná alebo nulová.

Čím väčšia je zotrvačnosť telesa, tým väčšia je sila potrebná na zmenu jeho stavu pohybu. Zotrvačnosť sa meria množstvom hmoty v tele.

Výpočet zotrvačnosti

Podľa Newtonov druhý zákon, zotrvačnosť telesa sa dá vypočítať pomerom medzi aplikovanou silou a zrýchlenie ktorý sa získa uplatnením tejto sily.

Zotrvačnosť meria pomer medzi aplikovanou silou a získaným zrýchlením.

Vyššie uvedený zoznam nám ukazuje, že: zotrvačnosť tela je proporcionálny à sila ktorý sa na ňu aplikuje a inverzneproporcionálny tvoj zrýchlenie, to znamená, čím väčšia je zotrvačnosť telesa, tým väčšia je sila potrebná na jeho uvedenie do alebo z jeho súčasného stavu pohybu.

Pozritiež: Tipy na riešenie Newtonových cvičení z práva

Príklady zotrvačnosti

• Ak rýchlo stiahneme obrus zo stola plného predmetov, je možné ho odstrániť bez toho, aby niektorý z nich spadol, a to vďaka tendencii týchto predmetov udržiavať ich pokojový stav. Je to tak preto, lebo keď utierku utierame vysokou rýchlosťou, trecia sila medzi predmetmi a uterákom je vďaka správaniu dynamického koeficientu trenia zanedbateľná.
• Keď dôjde ku kolízii automobilu, cestujúci vo vozidle sú „odhodení“ dopredu, pretože majú tendenciu pohybovať sa rovnomerne. Jedným zo spôsobov, ako tomu zabrániť, je pôsobiť silou, ktorá odoláva tomuto pohybu, a preto je použitie bezpečnostných pásov povinné.
• Keď sa točíme niekoľkokrát, máme závraty, pretože tekutina vo vnútri ucha sa stále točí kvôli svojej zotrvačnosti.
• Sila g, ktorá sa používa v leteckých aplikáciách, je vlastne zotrvačnosť, ktorú piloti lietadla pociťujú pri ostrých zákrutách alebo pri vysokej rýchlosti.

Bojoví piloti musia byť často vycvičení tak, aby počas letu vydržali svoju vlastnú zotrvačnosť.

Cvičenia z prvého Newtonovho zákona

Otázka 1) Opierky hlavy sú dnes vo väčšine vozidiel, pretože ich je veľké možnosť, že si cestujúci vo vozidle zlomia krk v prípade nárazu zozadu. auto. Fyzikálny princíp schopný vysvetliť potrebu opierok hlavy je (a):

a) Newtonov prvý zákon.

b) Newtonov druhý zákon.

c) zákon akcie a reakcie.

d) veta o vztlaku.

e) rovnováha síl.

Šablóna: Písmeno A

Rozhodnutie: Opierky hlavy sú potrebné z dôvodu tendencie hláv cestujúcich napríklad zostať v pokoji, napríklad pri kolíziách zozadu.

Otázka 2) Väčšina práčok má odstredivú funkciu, ktorá sa používa na čiastočné sušenie odevov. fyzikálny princíp, ktorý vysvetľuje SPRÁVNE činnosť procesu odstreďovania je (a):

a) odstredivá sila.

b) princíp zotrvačnosti.

c) rotácia.

d) preklad.

e) krútiaci moment.

Šablóna: Písmeno B

Rozhodnutie: Počas procesu odstreďovania je kvapalina obsiahnutá vo vnútri práčky vytláčaná vďaka svojej zotrvačnosti, pretože pre udržiava svoj rotačný pohyb, dostredivá sila pôsobí na kvapalinu smerom do stredu stroja, takže zotrvačnosť kvapaliny čelí tomuto sila.

Otázka 3) V karikatúrach je bežné vidieť scény, pri ktorých sa uvoľní veľká kovadlina, ktorá ničí poschodia niekoľkých poschodí, kým sa nedostane na zem. Aj keď je prehnané, správanie veci je podobné tomu, čo vidíme na karikatúrach. Fyzické vysvetlenie tohto správania je dané:

a) zákon zotrvačnosti, ktorý hovorí, že pohybujúce sa telesá majú tendenciu zostať v pohybe.

b) zákon akcie a reakcie, ktorý hovorí, že sila, ktorú nákova pôsobí na zem, sa rovná sile, ktorú vyvíja pôda na nákovu.

c) gravitačný zákon, ktorý vysvetľuje, že nákova padá iba v dôsledku pôsobenia gravitačného zrýchlenia.

d) zákon zachovania množstva energie, ktorý hovorí o tom, že všetka počiatočná mechanická energia sa udržiava konštantná.

e) Coulombov zákon, ktorý hovorí, že sila elektrického príťažlivosti je zodpovedná za urýchlenie nákovy smerom k zemi.

Šablóna: písmeno A. Neustály pokles kovadliny je vysvetlením prvého Newtonovho zákona. Podľa tohto zákona, tiež známeho ako zákon zotrvačnosti, má hmotnosť nákovy tendenciu stále sa pohybovať veľmi veľká.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm