Zasady dynamiki Newtona, czyli o sile na luzie!
Grubo ponad 300 lat temu sir Isaac Newton opracował trzy prawa, które wciąż wykorzystujemy do opisywania natury. Po raz pierwszy spotkasz się z nimi w szkole podstawowej, jednak ich znajomość będzie potrzebna Ci również na późniejszych etapach edukacji. Sprawdź, jak brzmią zasady dynamiki Newtona, o co w nich chodzi i jak możesz zaobserwować je w codziennym życiu.
Czym są i co opisują zasady dynamiki Newtona?
Zasady dynamiki Newtona to trzy prawa, które stworzyły podstawę mechaniki klasycznej (naukę o ruchu, dynamice i statyce ciał) i zastąpiły obowiązującą od blisko 2000 lat fizykę Arystotelesa.
Zasady dynamiki Newtona mówią o tym, co dzieje się z ciałem, kiedy działa lub nie działa na nie określona siła. Tym samym określają związek, jaki zachodzi między ruchem ciała, a siłami, jakie na nie oddziałują.
Pierwsza zasada dynamiki Newtona
- nie działa na nie żadna siła,
- wypadkowa siła działająca na ciało jest równa zero.
- ciało pozostaje w spoczynku – nie porusza się,
- ciało porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym – nie przyspiesza, nie hamuje, tylko cały czas zachowuje taką samą prędkość.
Druga zasada dynamiki Newtona
Czas na kolejną zasadę dynamiki!
Definicja: Jeżeli na ciało działa stała siła wypadkowa, to porusza się ono ruchem jednostajnie przyspieszonym (lub opóźnionym) z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy tego ciała.
Po ludzku: Druga zasada dynamiki Newtona mówi o tym, że jeśli na ciało zadziała jakaś siła, to zmieni ono swoją prędkość.
Jeżeli będzie znajdowało się w bezruchu, to w momencie zadziałania siły się poruszy.
Jeżeli już się porusza, to w momencie zadziałania siły przyspieszy lub zahamuje.
Z tą zasadą związany jest poniższy wzór:
Przyspieszenie ciała zależy od tego, jaką ma ono masę oraz od tego, jaka siła na nie działa.
Przykłady z życia, czyli jak działa druga zasadę dynamiki Newtona:
Aby poruszyć jakiś przedmiot – np. wspomniany uprzednio zeszyt na biurku – musimy zadziałać na niego jakąś siłą. Siła nada mu przyspieszenie, a tym samym zwiększy jego prędkość i zeszyt się poruszy.
Trzecia zasada dynamiki Newtona
Oto ostatnia z zasad dynamiki.
Definicja: Jeżeli ciało A działa na ciało B pewną siłą FAB, to ciało B działa na ciało A siłą FBA o tej samej wartości i kierunku, ale o przeciwnym zwrocie. FAB = -FBA
Po ludzku, czyli o co chodzi z trzecią zasadą dynamiki Newtona:
Trzecią zasadę dynamiki Newtona często opisuje się jako akcja-reakcja.
Przykładem, który doskonale ją wyjaśnia, jest wbijanie gwoździ młotkiem. Po uderzeniu w gwóźdź, młotek odskakuje w drugą stronę. Dlaczego? Dlatego, że młotek zadziałał siłą na gwóźdź, ale gwóźdź zadziałał również siłą na młotek.
Zasady dynamiki Newtona – zastosowanie
Zasady dynamiki Newtona to jedne z najważniejszych praw w całej fizyce. Przy ich pomocy można opisać bardzo dużo zjawisk, jakie zachodzą w przyrodzie i dookoła nas.
W Fizyce na Luzie dla klas 7-8 znajdziesz więcej informacji o zasadach dynamiki Newtona, a także proste wytłumaczenie tego, czym jest siła, siła wypadkowa czy siła równoważąca. Tłumaczymy również takie zagadnienia, jak siła ciężkości, spadek swobodny, siła tarcia oraz bezwładność.
To wszystko w połączeniu z apką i rozszerzoną rzeczywistością!
Zasady dynamiki Newtona – zadania.
Czas, by sprawdzić swoją wiedzę. Przeczytaj poniższe stwierdzenia i odpowiedz na każde z nich: prawda czy fałsz? (odpowiedzi znajdziesz na dole strony)
Zadanie 1. Jeżeli człowiek opiera się o ścianę, to nie przewraca się, ponieważ zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, ściana działa na niego z taką samą siłą, z jaką on działa na ścianę. Tym samym ściana go podtrzymuje.
Prawda czy fałsz?
Zadanie 2. Człowiek działa na ścianę pewną siłą, a ściana działa pewną siłą na człowieka. Można powiedzieć, że działające siły się równoważą.
Prawda czy fałsz?
Zadanie 3. Jeżeli taką samą siłą zadziałamy na grubą książkę i na ołówek, to większe przyspieszenie będzie miała gruba książka.
Prawda czy fałsz?
Zadanie 4. Aby dwie piłki uzyskały takie samo przyspieszenie, to na cięższą piłkę musimy zadziałać większą siłą.
Prawda czy fałsz?
Zadanie 5. Jeżeli siły działające na ciało się równoważą, to zawsze pozostaje ono w spoczynku.
Prawda czy fałsz?
FIZYKA NA LUZIE – doskonała alternatywa lub uzupełnienie korepetycji z fizyki
Zadanie 1. Prawda
Zadanie 2. Fałsz. Nie można powiedzieć, że te siły się równoważą, ponieważ działają one na różne ciała.
Zadanie 3. Fałsz. Większe przyspieszenie będzie miał ołówek, czyli przedmiot o mniejszej masie.
Zadanie 4. Prawda
Zadanie 5. Fałsz. Może również poruszać się ruchem jednostajnym.