At spille hockey, køre bil og endda bare tage en tur er alle daglige eksempler på Newtons bevægelseslove. Udarbejdet i 1687 af engelske matematikeren Isaac Newton beskriver de tre hovedlove kræfter og bevægelser for genstande på jorden og i hele universet.
Udvikling af klassisk fysik
Filosofer har studeret bevægelsen af objekter siden gamle tider. Efter at have observeret solens bevægelse troede stjerner og planeter, den græske filosof Aristoteles og senere Ptolemæus, at jorden var i centrum af universet. I det 16. århundrede Europa udfordrede den polske matematiker Nicolas Copernicus denne teori med at placere solen i centrum af solsystemet med planeter rundt om den. Det følgende århundrede beskrev den tyske fysiker Johannes Kepler planets elliptiske baner, og den italienske matematiker og astronom Galileo Galilei gennemførte eksperimenter for at studere projektilers bevægelser. Isaac Newton syntetiserede dette arbejde i en matematisk analyse og introducerede begrebet kraft og hans tre bevægelseslove.
Første lov: Træghed
Newtons første lov, også kaldet loven for inerti, stater at et objekt forbliver i ro eller fortsætter i ensartet bevægelse, medmindre den er tvunget til at ændre sig ved en ekstern krafts handling. Objektets tendens til at forblive i ro eller vedligeholde en konstant hastighed kaldes inerti, og dens modstand mod afvigelse fra inerti varierer med dens masse. Det kræver fysisk indsats - en kraft - at overvinde inerti for en person at komme ud af sengen om morgenen. En cykel eller bil vil fortsætte med at bevæge sig, medmindre rytteren eller føreren anvender en friktionskraft gennem bremserne for at stoppe den. En chauffør eller passager i en kørende bil, der ikke har bælte, vil blive kastet fremad, når bilen pludselig stopper, fordi han forbliver i bevægelse. Et fastgjort sikkerhedssele giver en tilbageholdende kraft på passagerens eller førerens bevægelse.
Anden lov: Kraft og acceleration
Newtons anden lov definerer forholdet mellem ændringen i hastigheden på et bevægeligt objekt - - dens acceleration - og kraften der påvirker den. Denne kraft er lig med objektets masse multipliceret med dens acceleration. Det kræver en mindre ekstra kraft til at drive en lille yacht til havs end at drive en supertanker, fordi sidstnævnte har en større masse end den tidligere.
Tredje lov: handling og reaktion
Newtons tredje lov siger at der ikke er nogen isolerede kræfter. For hver kraft der eksisterer, virker en af samme størrelsesorden og modsatte retning imod det: handling og reaktion. For eksempel udøver en bold kastet på jorden en nedadgående kraft; Som svar udøver jorden en opadgående kraft på bolden og den hopper. En person kan ikke gå på jorden uden jordens friktionskraft. Når han tager et skridt fremad, udøver han en tilbagevendende kraft på jorden. Marken reagerer ved at udøve en friktionskraft i modsat retning, der gør det muligt for walkeren at bevæge sig fremad, da han tager et yderligere skridt med sit andet ben.
Sidste artikelModerne anvendelser af en Catapult
Næste artikelMeter Stick Vs. Yard Stick