Newtons lagar: Förstå Newtons första, andra och tredje lag (med övningar)

Newtons lagar är de grundläggande principerna som används för att analysera kropparnas rörelse. Tillsammans utgör de grunden för klassisk mekanik.

Newtons tre lag publicerades första gången 1687 av Isaac Newton (1643-1727) i tre-volyms verket "Matematiska principer för naturfilosofi" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).

Isaac Newton var en av de viktigaste forskarna i historien, efter att ha gjort viktiga bidrag, främst inom fysik och matematik.

Newtons första lag

DE Newtons första lag det kallas också "tröghetslagen" eller "tröghetsprincipen". Tröghet är kropparnas tendens att vila eller i enhetlig rak rörelse (MRU).

Så, för en kropp att lämna sitt vilotillstånd eller enhetlig rätlinjig rörelse det är nödvändigt för en styrka att agera på den.

Därför, om vektorsumman av krafterna är noll, kommer det att resultera i partiklarnas jämvikt. Å andra sidan, om det finns resulterande krafter, kommer det att producera variation i sin hastighet.

Ju större kroppens massa är, desto större är dess tröghet, det vill säga desto större är dess tendens att vila eller i enhetlig rätlinjig rörelse.

Som ett exempel, låt oss tänka på en buss där föraren, som har en viss hastighet, stöter på en hund och snabbt bromsar fordonet.

I denna situation tenderar passagerarna att fortsätta röra sig, det vill säga de kastas framåt.

När hästen stannade plötsligt kastades ryttaren av tröghet

Newtons andra lag

DE Newtons andra lag är den "grundläggande principen för dynamik". I denna studie fann Newton att den resulterande kraften (vektorsumman av alla applicerade krafter) är direkt proportionell mot produkten av en kropps acceleration och dess massa:

Var:

: härrör från krafter som verkar på kroppen
: kroppsmassa
: acceleration

I det internationella systemet (SI) är måttenheterna: F (kraft) anges i Newton (N); m (massa) i kg (kg) och en (förvärvad acceleration) i meter per sekund i kvadrat (m / s²).

Det är viktigt att betona att kraft är en vektor, det vill säga den har en modul, riktning och känsla.

På det här sättet, när flera krafter verkar på en kropp, läggs de upp i vektor. Resultatet av denna vektorsumma är nettokraften.

Pilen ovanför bokstäverna i formeln representerar att kraften och accelerationsmängderna är vektorer. Riktningen och accelerationsriktningen kommer att vara densamma som nettokraften.

Newtons tredje lag

DE Newtons tredje lag den kallas "handlingens och reaktionens lag" eller "principen för handling och reaktion" där varje handlingskraft matchas av en reaktionskraft.

På detta sätt balanserar inte åtgärds- och reaktionskrafterna, som verkar parvis, eftersom de appliceras på olika kroppar.

Kom ihåg att dessa krafter har samma intensitet, samma riktning och motsatta riktningar.

Som ett exempel, låt oss tänka på två åkare som står inför varandra. Om en av dem ger den andra ett tryck, kommer båda att röra sig i motsatta riktningar.

Reaktionen vid utgången av gaserna får raketen att röra sig

Newtons lagöversikt

I tankekartan nedan har vi de viktigaste begreppen involverade i Newtons tre lagar.

Lösta övningar

1) UERJ - 2018

I ett experiment är block I och II, med massor lika med 10 kg respektive 6 kg, sammankopplade med en idealisk tråd. Först appliceras en kraft av intensitet F lika med 64 N på block I, vilket genererar en spänning T på tråden._DE. Därefter appliceras en kraft med samma intensitet F på block II, vilket ger dragkraft T_B. Titta på schemat:

Bortsett från friktionen mellan blocken och ytan S, förhållandet mellan dragkrafterna står för:

Kolla in lösningen på denna fråga i videon nedan:

leidenewtonuerj1

Se Svar

Alternativ c:

2) UFRJ - 2002

Bilden nedan visar ett system bestående av oförlängbara trådar och två remskivor, alla med försumbar massa. Skiva A är rörlig och skiva B är fixerad. Beräkna massvärdet m₁ så att systemet förblir i statisk jämvikt.

Se Svar

Eftersom remskiva A är rörlig delas dragkraften som balanserar viktkraften med två. Således kommer dragkraften på varje tråd att vara halva viktskraften. Därför är massan m₁ bör vara lika med halva 2 kg.
så m₁ = 1 kg

3) UERJ - 2011

Inuti ett flygplan som rör sig horisontellt i förhållande till marken, med en konstant hastighet på 1000 km / h, tappar en passagerare ett glas. Titta på bilden nedan, där fyra punkter på planets gånggolv och passagerarens position anges.

När glaset faller, träffar det golvet i planet nära den punkt som anges av följande bokstav:

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

Se Svar

Alternativ c: R

Var noga med att lära dig mer om detta ämne med vår övningstext: Newtons lagar - övningar