Conţinut
Legile mișcării lui Isaac Newtons au devenit coloana vertebrală a fizicii clasice. Aceste legi, publicate prima dată de Newton în 1687, descriu în continuare cu exactitate lumea așa cum o cunoaștem astăzi. Prima sa lege a mișcării afirmă că un obiect în mișcare tinde să rămână în mișcare decât dacă o altă forță acționează asupra lui. Această lege este uneori confundată cu principiile din a doua sa lege a mișcării, care afirmă relația dintre forță, masă și accelerație. Cu toate acestea, în aceste două legi, Newton discută principii separate care, deși deseori se împletesc, descriu totuși două aspecte diferite ale mecanicii.
Forțe echilibrate vs. dezechilibrate
Noua lege Newton tratează forțele echilibrate sau cele care se află într-o stare de echilibru. Atunci când două forțe sunt echilibrate, se anulează reciproc și nu au efect net asupra obiectului. De exemplu, dacă amândoi și prietenul tău trageți pe capetele opuse ale unei frânghii folosind o cantitate egală de forță, centrul frânghiei nu se va mișca. Forțele tale egale, dar opuse se anulează reciproc. Cu toate acestea, legea a doua Newtons descrie obiectele afectate de forțele dezechilibrate sau forțele care nu se anulează. Când se întâmplă acest lucru, există o mișcare netă în direcția forței mai puternice.
Inerție vs. accelerare
Conform primei legi Newton, atunci când toate forțele care lucrează la un obiect sunt echilibrate, acel obiect va rămâne în starea că se află în veșnicie. Dacă se mișcă, va rămâne în mișcare cu aceeași viteză și în aceeași direcție. Dacă nu se mișcă, nu se va mișca niciodată. Aceasta este cunoscută sub numele de Legea inerției. Conform legii a doua Newtons, dacă status quo-ul se schimbă astfel încât forțele care lucrează la obiect să se dezechilibreze, obiectul va accelera la o rată descrisă de ecuația F = ma, unde „F” este egală cu forța netă care acționează asupra obiectului. , „m” este egală cu masa sa și „a” este egală cu accelerația rezultată.
Stat necondiționat vs. condițional
Inerția și accelerația descriu diferite proprietăți ale obiectului. Inerția este o proprietate necondiționată pe care fiecare obiect o are în orice moment, indiferent de ceea ce i se întâmplă. Totuși, un obiect nu accelerează întotdeauna. Acest lucru se întâmplă numai într-un set specific de condiții; prin urmare, puteți descrie accelerația ca o stare condiționată. Viteza de accelerație este de asemenea condiționată, prin faptul că depinde de masa obiectelor și de cantitatea de forță netă. De exemplu, o forță de 1 newton care acționează asupra unei bile care cântărește 1 g nu va determina mingea să accelereze la fel de mult ca o forță de 2 newtoni.
Exemplu
Inerția descrie de ce trebuie restricționate persoanele aflate într-un vehicul în mișcare. Dacă mașina ar trebui să se oprească brusc, oamenii din interior vor continua să înainteze, decât dacă centura de siguranță aplică o forță opusă. Accelerația descrie de ce mașina s-a oprit brusc. Deoarece decelerarea este o accelerare negativă, ea este guvernată de a doua lege. Atunci când forța care se opune mișcărilor înainte a mașinilor a devenit mai mare decât cea care-și propulsa mișcarea, mașina s-a decelera până la oprire.