10 Ņūtona likumu piemēri

Ņūtona likumi

The Ņūtona likumi, kas pazīstams arī kā Kustības likumi, ir trīs principi fizisks kas attiecas uz ķermeņu kustību. Viņi ir:

Šos principus savā darbā formulēja angļu fiziķis un matemātiķis Īzaks Ņūtons Philosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Ar šiem likumiem Ņūtons nodibināja klasiskā mehānika, fizikas nozare, kas pēta ķermeņu uzvedību miera stāvoklī vai pārvietojoties ar nelielu ātrumu (salīdzinot ar gaismas ātrumu).

Ņūtona likumi iezīmēja revolūciju fizikas jomā. Tie veidoja dinamikas pamatus (daļa no mehānikas, kas pēta kustību atbilstoši spēkiem, kas to rada). Turklāt, apvienojot šos principus ar universālās gravitācijas likums, bija iespējams izskaidrot vācu astronoma un matemātiķa Johannesa Keplera likumus par planētu un satelītu kustību.

Ņūtona pirmais likums - inerces princips

Pirmajā Ņūtona likumā teikts, ka ķermenis maina ātrumu tikai tad, ja uz to iedarbojas ārējs spēks. Inerce ir ķermeņa tendence turpināties tādā stāvoklī, kādā tā atrodas.

Saskaņā ar šo pirmo likumu ķermenis pats nevar mainīt savu stāvokli; izkļūt no atpūtas (nulles ātrums) vai no a 

vienmērīga līnijas kustība, ir nepieciešams, lai uz to iedarbotos kāds spēks.

Tāpēc, ja netiek pielietots spēks un ķermenis atrodas miera stāvoklī, tas arī paliks; ja ķermenis bija kustībā, tas turpinās būt ar vienmērīgu kustību nemainīgā ātrumā.

Piemēram: Kāds vīrietis atstāj savu automašīnu novietotu ārpus mājas. Uz automašīnu nedarbojas spēks. Nākamajā dienā automašīna joprojām atrodas.

Ņūtons no itāļu fiziķa izvelk inerces ideju, Galileo Galilejs (Dialogs par divām lielākajām pasaules sistēmām -1632).

Ņūtona otrais likums - dinamikas pamatprincips

Ņūtona otrais likums nosaka, ka pastāv saistība starp ķermeni iedarbojošo spēku un tā paātrinājumu. Šīs attiecības ir tiešas un proporcionālas, tas ir, ķermenim pieliktais spēks ir tieši proporcionāls tā paātrinājumam.

Piemēram: Jo vairāk spēka Huans pieliek, sperot bumbu, jo lielāka iespējamība, ka bumba šķērsos laukuma vidu, jo lielāks būs tās paātrinājums.

Paātrinājums ir atkarīgs no lielums, kopējā pielietotā spēka un objekta masas virziens un izjūta.

Ņūtona trešais likums - darbības un reakcijas princips

Ņūtona trešais likums nosaka, ka tad, kad ķermenis izdara spēku citam, tas reaģē ar vienāda lieluma un virziena reakciju, bet pretējā virzienā. Darbības spēks atbilst reakcijai.

Piemēram: Kad cilvēks paklūp pār galdu, viņš no galda saņem tādu pašu spēku, kādu pielika ar sitienu.

Ņūtona pirmā likuma piemēri

1. Automašīnas vadītājs strauji bremzē un inerces dēļ šauj uz priekšu.
2. Akmens uz zemes atrodas miera stāvoklī. Ja nekas to netraucē, tas paliks miera stāvoklī.
3. Pirms pieciem gadiem bēniņos glabāts velosipēds nonāk miera stāvoklī, kad bērns nolemj to izmantot.
4. Ķermeņa inerces dēļ maratonists turpina skriet vairākus metrus aiz finiša līnijas pat tad, kad nolemj bremzēt.

Ņūtona otrā likuma piemēri

1. Dāma māca braukt ar velosipēdu diviem bērniem: 4 gadus vecam un 10 gadus vecam, lai viņi ar tādu pašu paātrinājumu sasniegtu to pašu vietu. Stumjot 10 gadus veco bērnu, jums būs jāpieliek lielāks spēks, jo viņa svars (un līdz ar to arī masa) ir lielāks.
2. Automašīnai ir nepieciešams noteikts zirgspēku daudzums, lai tā varētu pārvietoties pa šoseju, tas ir, ir vajadzīgs zināms spēks, lai paātrinātu tās masu.

Ņūtona trešā likuma piemēri

1. Ja viena biljarda bumba ietriecas citā, uz otro iedarbojas tāds pats spēks kā uz pirmo.
2. Bērns vēlas izlēkt, lai uzkāptos kokā (reakcija), viņam jāstumj zeme, lai pats virzītos (darbība).
3. Cilvēks iztukšo balonu; gaisa balons izspiež gaisu ar spēku, kas vienāds ar to, ko gaiss dara ar balonu. Tāpēc balons pārvietojas no vienas puses uz otru.