Hvordan er kræft og bevægelsesrelateret?

Isaac Newton gav den bedste beskrivelse af sammenhængen mellem kraft og bevægelse i sine tre berømte love, og at lære om dem er en vigtig del af at lære fysik. De fortæller dig, hvad der sker, når en kraft påføres en masse, og definerer også det centrale begreb om kraft. Hvis du vil forstå forholdet mellem kraft og bevægelse, er de to første af Newtons love de vigtigste, der skal tages i betragtning, og de er nemme at få fat på. De forklarer, at enhver ændring fra at bevæge sig til ikke bevæge sig eller omvendt kræver en ubalanceret kraft, og at bevægelsesmængden er proportional med størrelsen på kraften og omvendt proportional med objektets masse.

TL ; DR (for lang; læste ikke)

Hvis der ikke er nogen kraft, eller hvis de eneste kræfter er perfekt afbalanceret, vil et objekt enten forblive stille eller fortsætte med at bevæge sig med nøjagtigt den samme hastighed. Kun ubalancerede kræfter forårsager ændringer i et objekts hastighed, herunder ændring af dens hastighed fra nul (dvs. stationær) til mere end nul (bevægelse).
Newtons første lov: Ubalancerede kræfter og bevægelse -

Newtons første loven siger, at et objekt enten vil forblive i hvile (ikke i bevægelse) eller i bevægelse med nøjagtigt samme hastighed og i nøjagtig samme retning, medmindre det udøves af en "ubalanceret" styrke. På enklere termer siger det, at noget kun bevæger sig, hvis noget andet skubber det, og at ting kun stopper, ændrer retning eller begynder at bevæge sig hurtigere, hvis noget skubber det.

At forstå betydningen af "ubalanceret kraft" klargør dette lov. Hvis to kræfter virker på et objekt, hvor den ene skubber den mod venstre og den anden skubber den mod højre, vil den kun bevæge sig, hvis den ene af kræfterne er større end den anden. Hvis de har nøjagtigt den samme styrke, forbliver objektet bare, hvor det er.

En måde at forestille sig dette er at tænke på et sæt vægte med vægte på hver side af det. Vægterne trækkes ned af tyngdekraften, og det eneste, der påvirker hvor meget tyngdekraft, der trækker dem, er, hvor meget masse der er. Hvis du har den samme mængde masse på begge sider, forbliver skalaen stille. Skalaen bevæger sig kun, hvis du bogstaveligt talt gør den ubalanceret med hensyn til masse. Forskellen i masser betyder, at kræfterne, der virker på begge sider af skalaen, er ubalancerede, og at skalaen bevæger sig.

At forestille sig konstant bevægelse med samme hastighed er sværere, fordi du ikke støder på dette i dag til -dagsliv. Tænk over, hvad der ville ske, hvis du havde en legetøjsbil, der sad på en perfekt glat (friktionsfri) overflade, og der ikke var nogen luft i rummet. Bilen vil forblive stille, medmindre den blev skubbet, som beskrevet ovenfor. "But what happens after the push?", 3, [[Der er ingen friktion med overfladen til at bremse den og ingen luft til at bremse den. Overfladen afbalancerer tyngdekraften (af noget, der kaldes den "normale reaktion", relateret til Newtons tredje lov), og der er ingen kræfter, der virker på den fra venstre eller højre. I denne situation ville bilen fortsætte med at køre med samme hastighed langs overfladen. Hvis overfladen var uendeligt lang, ville bilen bevæge sig med den hastighed for evigt.
Newtons anden lov: Hvad er styrke?

Newtons anden lov definerer begrebet magt. Den siger, at den kraft, der påføres et objekt, er lig med dens masse ganget med den acceleration, som kraften forårsager. I symboler er dette:

F \u003d ma

Kraftenheden er Newton - for at anerkende den person, der har defineret den - hvilket er en kort måde at sige kilogram meter i sekundet "(kg m/s^{2).", 3, [[Hvis du har en masse på 1 kg, og du vil fremskynde den med 1 m /s hvert sekund, skal du anvende en styrke på 1 N.}

At skrive Newtons lov på følgende måde hjælper med til at afklare linket mellem kraft og bevægelse:

a \u003d F ÷ m

Acceleration til venstre fortæller os, hvor meget noget bevæger sig. Højre side viser, at en større kraft fører til mere bevægelse, hvis objektets masse er den samme. Hvis der anvendes en bestemt kraft, viser denne ligning også, at mængden af acceleration afhænger af den masse, du prøver at bevæge dig. Et større, tungere objekt bevæger sig mindre end et mindre, lettere objekt, der udsættes for samme størrelse skub. Hvis du sparker i en fodbold, bevæger den sig meget mere, end hvis du sparker en bowlingkugle med samme styrke.