Nauka >Fizyka >Siła >Pierwsze prawo ruchu Newtona

Prawa ruchu Newtona to trzy prawa fizyczne, które razem stworzyły podstawy mechaniki klasycznej. W tym artykule omówimy pierwsze prawo ruchu Newtona i koncepcję bezwładności ciała.

Statement of Newton’s First Law of Motion:

Everymaterial body continues to remain in its state of rest or state of uniformmotion in a straight line unless acted upon by an external unbalanced force to change the state of motion. Prawo to jest również nazywane prawem bezwładności.

Wyjaśnienie: Prawo to składa się z dwóch części, pierwsza część daje nam pojęcie bezwładności, podczas gdy druga część pomaga nam w definiowaniu siły. Pierwsza część wskazuje, że jeśli ciało jest w spoczynku, to nie może zacząć poruszać się przez siebie. Podobnie, jeśli ciało jest w stanie ruchu jednostajnego w linii prostej nie może zwiększyć lub zmniejszyć swoją prędkość lub nie może zmienić kierunek przez siebie. Tak więc każde ciało ma niezdolność do zmiany stanu spoczynku lub stanu ruchu jednostajnego wzdłuż linii prostej przez siebie ta nieodłączna właściwość ciała jest nazywana bezwładnością ciała. Bezwładność ciała zależy od jego masy. Tak więc masa jest miarą bezwładności ciała.

Druga część prawa pomaga nam w definiowaniu siły. W pierwszej części, widzieliśmy, że ciało nie może zmienić swój stan ruchu na własną rękę, ale niektóre zewnętrzne wielkości fizycznej jest wymagane, aby to zrobić. Ta zewnętrzna wielkość fizyczna, która jest wymagana do zmiany stanu ruchu ciała nazywa się force.

Conceptof Inertia of a Body:

• Tendencja ciała do przeciwstawiania się zmianie stanu spoczynku lub stanu ruchu jednostajnego nazywa się bezwładność ciała.
• Jeśli nie ma niezrównoważonej siły działa na ciało, to ciało w spoczynku pozostaje w spoczynku. Ta bezwładność jest czasami określana jako bezwładność spoczynku.
• Jeśli na ciało nie działa żadna niezrównoważona siła, to ciało w ruchu jednostajnym wzdłuż linii prostej pozostaje w ruchu jednostajnym wzdłuż tej samej linii prostej. Inercja ta jest czasami nazywana bezwładnością ruchu.
• Tendencja ciała do kontynuowania ruchu jednostajnego w kierunku liniowym nazywana jest bezwładnością kierunku.

Przykłady bezwładności spoczynkowej:

Przykład: Na gładkiej karcie, która służy jako pokrywka na szklance, umieszczono monetę. Gdy kartka zostanie gwałtownie pociągnięta w kierunku poziomym, moneta wpada do szklanki. (Inercja spoczynku)

Wyjaśnienie: Gdy kartka jest ciągnięta poziomo, nabiera ruchu dzięki sile ciągnącej. Ale ponieważ na monetę nie działa żadna siła w kierunku poziomym. Moneta początkowo spoczywająca na karcie z powodu bezwładności pozostaje w spoczynku. W ten sposób oddziela się od kartki. Now there is no support at the bottom the card falls in the glass under the action of gravity.

MoreExamples of Inertia of Rest:

• A cyclist riding along a level road does not come to rest immediately after he stops pedaling.

• Po uderzeniu bijakiem w monetę znajdującą się na dole stosu monet karomowych, moneta ta tylko się oddala, podczas gdy reszta stosu pozostaje w pierwotnym położeniu.
• Gdy wiszący dywan jest bity kijem, cząsteczki kurzu zaczynają się z niego wydobywać. Kiedy dywan jest bity kijem, dywan zostaje wprawiony w ruch. Ale z powodu bezwładności, cząsteczki kurzu pozostają w spoczynku. W ten sposób zostają one oddzielone od dywanu.
• Na potrząsanie lub dawanie szarpnięć gałęziom drzewa, owoce spadają w dół. Kiedy gałęzie są potrząsane w jednym kierunku, owoce i liście z powodu bezwładności pozostają w oryginalnej pozycji z powodu bezwładności spoczynku. To powoduje rozpad łodygi i spadają w dół.
• Gdy kula zostaje wystrzelona w szklane okno, powstaje w nim dziura. Dzieje się tak dlatego, że wraz z pociskiem porusza się tylko ta część szyby, w którą uderza pocisk. Pozostała część dzięki inercji pozostaje w swoim położeniu. Tak więc kula jest w stanie utworzyć dziurę w szybie dzięki bezwładności szyby.
• Magik wyrywa obrus spod pełnego kompletu zastawy stołowej. Po pociągnięciu za obrus zostaje on wprawiony w ruch, ale zastawa z powodu bezwładności spoczynkowej pozostaje na stole.
• Gdy pociąg lokalny nagle rusza lub zatrzymuje się, drzwi przesuwne niektórych przedziałów mogą się otworzyć lub zamknąć.

Przykład bezwładności ruchu:

Przykład: Kiedy nieruchomy autobus zaczyna się poruszać, pasażerowie w autobusie odchylają się do tyłu, podobnie kiedy autobus poruszający się z jednostajną prędkością zatrzymuje się nagle pasażerowie ruszają do przodu. (Inercja ruchu)

Wyjaśnienie: Gdy autobus jest nieruchomy pasażerowie również są nieruchomi. Kiedy autobus zaczyna się poruszać, część ciała (dolna część) będąca w kontakcie z autobusem zaczyna się poruszać, ale z powodu bezwładności górna część pozostaje nieruchoma i w ten sposób pasażer zostaje odchylony do tyłu. Jeśli stoi, to przewróci się do tyłu. Gdy autobus porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej, pasażerowie poruszają się tak samo. Kiedy autobus się zatrzymuje, część ciała (dolna) będąca w kontakcie z autobusem zatrzymuje się, ale z powodu bezwładności górna część nadal porusza się do przodu, a więc on porusza się do przodu. Jeśli stoi, upadnie do przodu.

WięcejPrzykładów:

• Kiedy pasażer wyskakuje z jadącego pociągu, upada. Dzieje się tak dlatego, że gdy tylko osoba opuszcza jadący pociąg, jej prędkość jest taka sama jak prędkość pociągu. Kiedy jego stopy stykają się z ziemią, dolna część jego ciała zostaje zatrzymana, ale górna część ciała kontynuuje podróż z prędkością początkową. To powoduje, że spada on w kierunku do przodu. Aby tego uniknąć musi biec w kierunku do przodu, aż jego prędkość zostanie zredukowana do zera.
• Piłka rzucona pionowo w górę przez osobę w jadącym pociągu wraca do jej ręki. Powodem tego jest to, że w momencie rzucenia piłka była w ruchu wraz z osobą i pociągiem z powodu bezwładności ruchu. Tak więc w czasie, gdy piłka pozostaje w powietrzu, zarówno osoba jak i piłka poruszają się do przodu o tę samą odległość. To sprawia, że piłka wraca do ręki na jego powrót.
• Athletes uruchomić przed podjęciem długi skok w celu zwiększenia jego prędkości, a tym samym jego bezwładność ruchu. Zwiększona bezwładność ruchu pozwala mu skakać na większą odległość.
• Athletes (Long jumpers / Javelin throwers /Shot putters) często nie zatrzymują się przed linią błędu z powodu bezwładności ruchu górna część ciała sportowca nadal porusza się w kierunku do przodu, podczas gdy dolna część przychodzi do zatrzymania. Tak więc może on nie być w stanie zatrzymać się na linii błędu i przekracza go.

Exampleof Inertia of Direction :

Przykład: Gdy pojazd wykonuje nagły skręt w lewo, osoba siedząca wewnątrz pojazdu zostaje zepchnięta w prawo. (Inercja kierunku)

Wyjaśnienie: Gdy pojazd wykonuje ostry skręt w lewo, zmienia kierunek jazdy. Natomiast osoba siedząca w środku ma tendencję do poruszania się w pierwotnym kierunku z powodu bezwładności. Thus he is pushed towards the right.

MoreExamples:

• Gdy autobus wykonuje zakręt za rogiem, pasażerowie muszą trzymać się jakiejś podpory, aby się nie kołysać. Zarówno autobus jak i pasażerowie są w stanie ruchu. Kiedy autobus zmienia kierunek, pasażerowie kontynuują ruch w tym samym kierunku ze względu na bezwładność kierunku. Jeśli pasażerowie nie trzymają się jakiejś podpory zostaną rzuceni w tym kierunku.

Notatki:

• Jeśli ciało jest w spoczynku, to siła netto działająca na ciało wynosi zero.
• Jeśli ciało porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej, to siła netto działająca na ciało wynosi zero.
• Jeżeli ciało nie jest ani w spoczynku, ani w ruchu jednostajnym, to siła netto działająca na ciało nie jest równa zero.
• Jeżeli ciało zmienia kierunek, to siła netto działająca na ciało nie jest równa zero.
• Jeśli siła netto działająca na ciało jest równa zero, to ciało musi być w spoczynku lub w ruchu jednostajnym po linii prostej.
• Jeśli siła netto działająca na ciało nie jest równa zero, to ciało nie jest ani w spoczynku, ani w ruchu jednostajnym po linii prostej.

Zatrzymanie poruszającego się pojazdu:

Jeśli silnik samochodu jest wyłączony lub hamulce są włączone w celu zatrzymania samochodu, samochód nie zatrzymuje się od razu. Czasami kierowca musi uruchomić hamulce awaryjne. Przedział czasu pomiędzy dostrzeżeniem przeszkody a faktycznym uruchomieniem hamulców nazywamy czasem reakcji lub czasem myślenia. Droga przebyta przez samochód w tym czasie nazywana jest drogą myślenia. Przedział czasu między uruchomieniem hamulców a faktycznym zatrzymaniem samochodu nazywa się czasem hamowania. Drogę przebytą przez samochód w tym czasie nazywamy drogą hamowania. Suma drogi myślenia i drogi hamowania nazywana jest drogą hamowania. Tak więc, aby uniknąć wypadku odległość zatrzymania powinna być mniejsza niż odległość przeszkody od punktu widzenia go.

Winnowingof Grains:

Winnowing ziarna:

By winnowing ziarna dostać oddzielone od plewy. Winnowing jest procesem rolniczym, w którym ziarno i plewa są oddzielone od siebie. Ziarno ma większą masę niż plewa. Stąd bezwładność ziarna jest większa niż plewy. Stąd więcej siły jest wymagane aby zmienić ich tor ruchu. Zrzucone z wysokości przy łagodnym wietrze, ze względu na większą bezwładność po prostu spadają pionowo w dół. Cząsteczki plewy mają znikomą masę i bardzo znikomą bezwładność. Dlatego do zmiany ich toru ruchu potrzebna jest niewielka siła. Kiedy spadają z wysokości przy łagodnym wietrze, są przenoszone w kierunku wiatru przez pewną odległość. Tak the plewa i ziarno dostawać separate.

Bagaż na the Dach Autobus wiązać:

It radzić the bagaż z sznur na the dach the autobus. Gdy autobus poruszający się (zwłaszcza z dużą prędkością) po drodze nagle się zatrzyma lub nagle zmieni kierunek jazdy, bagaż na dachu z powodu bezwładności ruchu i kierunku nadal pozostaje w ruchu lub w tym samym kierunku ruchu. W rezultacie bagaż może zostać wyrzucony z dachu autobusu, jeżeli nie jest przywiązany liną.

Dryingof Cloths By Shaking:

Gdy mokra szmatka jest potrząsana, cząsteczki wody zaczynają z niej wypływać. Kiedy szmatka jest potrząsana, jest wprawiana w ruch. Ale należny inercja, the woda cząsteczka zostawać przy odpoczynek. Tak dostawać oddzielony od the mokry płótno. Thus cloths can be dried early.

Aperson sitting in a car tries to move the car by applying force to its walls.Will the car move?

Newton’s first law states that „Every material body continues to remain in its state of rest or state of uniform motion in a straight line unless acted upon by an external unbalanced force to change the state of motion.” Tak więc, aby poruszyć ciało w spoczynku potrzebna jest jakaś zewnętrzna, niezrównoważona siła. W tym przypadku, siła przyłożona przez osobę jest wewnętrzna. Hence the car will not move.

Przykłady, gdzie niska bezwładność jest preferowana i przykład, gdzie wysoka bezwładność jest preferowana (zalecane):

Carpenter pracuje z drewnem i gwoździami. Aby wbić gwoździe w drewno, wymagana jest mniejsza siła. Stąd niska bezwładność młotka jest zalecana. Tak więc młotek stolarski jest przykładem niskiej bezwładności. Kowal pracuje z żelazem, stalą. Aby zmienić kształt żelaza lub stali, wymagana jest duża siła. Stąd wysoka bezwładność młotka jest zalecana. Tak więc młotek kowalski jest przykładem dużej bezwładności.

Poprzedni Temat: Concept of Balanced and Unbalanced Force

Next Topic Drugie prawo ruchu Newtona

Nauka > Fizyka > Siła > Pierwsze prawo ruchu Newtona

.