ობიექტები წინააღმდეგობას უწევენ ცვლილებას

ნიუტონის პირველი კანონი

მოძღვარი მდგომარეობაში მყოფი ობიექტი რჩება მოძღვარ მდგომარეობაში, და მოძრავი ობიექტი რჩება მოძრაობაში ერთი და იმავე სიჩქარით და ერთი და იმავე მიმართულებით — თუ არ იმოქმედებს მასზე დაუბალანსებელი ძალა.

ამ თვისებას ინერცია ჰქვია. სამყაროში ყველაფერი წინააღმდეგობას უწევს თავის მოძრაობის ცვლილებას.

ტანსხეულმა მაგიდაზე მოთავსებული რჩება სამუდამოდ თუ რაიმე მას არ ბიძგავს. თხა დისკი მძღოლ ღია პუკუებზე მოძრაობდა სამუდამოდ სწორი ხაზით თუ რაიმე მას არ გაჩერებს.

ეს იყო წ革الნი. ნიუტონამდე ადამიანები დაშვობდნენ რომ ობიექტები ბუნებრივად ნელდებიან. ნიუტონმა მ깨달ა რომ ნელება არ არის ბუნებრივი — ეს ხდება მხოლოდ ძალების მეშვეობით, როგორიცაა ხახუნი და ჰაერის წინააღმდეგობა.

ინერცია ყოველდღე

თქვენ ყოველდღე განცდით ინერციას

უსაფრთხოების სარტყელი არსებობს ინერციის გამო. როდესაც მანქანა უცებ ჩერდება, თქვენ არ ჩერდებით მანქანასთან — თქვენი სხეული განაგრძობს მოძრაობას მანქანის თავდაპირველი სიჩქარით. უსაფრთხოების სარტყელი არის დაუბალანსებელი ძალა, რომელიც თქვენს ჩერთავს.

სამაგიდო ქსოვილის ხრიკი მუშაობს ინერციის გამო. ფირფიტები რჩებიან მოძღვარ მდგომარეობაში და წინააღმდეგობას უწევენ გადაყრას. თუ ქსოვილს საკმარისად სწრაფად დაიჭერთ, ხახუნი არ აქვს დროს ფირფიტებს დააჩქაროს, და ისინი რჩებიან მოსახლეობაში.

ფეხბურთის ბურთი მიწაზე რჩება სრულიად უძრავი სანამ ვინმე მას არ აცემს. მას არ აქვს სურვილი მოძრაობდეს, არ აქვს ტენდენცია მოძრაობდეს. იგი სრულიად გულგარეშე არის.

ძალა უტოლდება მასას გამრავლებული აჩქარებას

ნიუტონის მეორე კანონი

ძალა უტოლდება მასას გამრავლებული აჩქარებას: F = ma

ეს არის ყველაზე გამოსადეგი განტოლება მთელ ფიზიკაში. ის მხოლოდ სამი რამ გამოხატავს:

1. რაც მეტი ძალა გამოიყენებთ ობიექტზე, მით მეტი იგი აჩქარდება (სიჩქარეს აზრდის, ნელდება, ან მიმართულებას ცვლის).

2. რაც მეტი მასა აქვს ობიექტს, მით ნაკლებ აჩქარდება იგი ერთი და იმავე ძალისთვის.

3. თუ იცით რომელიმე ორი ღირებულება სამი დან — ძალა, მასა, ან აჩქარება — თქვენ შეძლებთ მესამეს გამოთვლას.

მასა არის ის რამდენი მატერია აქვს ობიექტს. იგი იზომება კილოგრამებში.

აჩქარება არის როგორი სწრაფი იცვლება სიჩქარე. იგი იზომება მეტრებში წამის კვადრატში (მ/წ²).

ძალა იზომება ნიუტონებში (N) — დიახ, ერთეული სახელი მისი სახელი.

F = ma-ის გამოყენება

ყიდვის ვაგონების დაბიძგება

ფიქრობთ ამ სცენარზე: თქვენ ხართ მაღაზიაში. თქვენ უბიძგებთ ცარიელი შოპინგის ტროლეიბუსს, და ის ადვილად მოძრაობს. შემდეგ თქვენი ტროლეიბუსი მძიმე პროდუქტებით ავსებთ და ბიძგებთ იმ ძალით.

ყოველ მოქმედებას აქვს თანაბარი საპირისპირო რეაქცია

ნიუტონის მესამე კანონი

ყოველ მოქმედებას აქვს თანაბარი და საპირისპირო რეაქცია.

ეს ნიშნავს რომ ძალები ყოველთვის წყვილებში მოდის. თქვენ არ შეგიძლიათ დაბიძგოთ სარეკლამო პოსტი.

როდესაც თქვენ გადიხართ, თქვენი ფეხი დედამიწას უბიძგებს უკან, და დედამიწა უბიძგებს წინ. ეს წინსვლა არის ის რა მოძრავს თქვენს.

როდესაც რაკეტა აფრენის, ის არ უბიძგებს მიწას ან ჰაერს. ის აფრქვევს ცხელი გაზის უზარმაზარი სიჩქარით ქვემოთ, და გაზი უბიძგებს რაკეტას თანაბარი ძალით — ზემოთ.

როდესაც თქვენ ცურავთ, თქვენი ხელი უბიძგებს წყალი უკან, და წყალი უბიძგებს თქვენს წინ.

ძალები ყოველთვის თანაბარი სიდიდის და საპირისპირო მიმართულების. ყოველთვის.

ნახტომი დედამიწაზე

აზრის მუქ-მუქი კითხვა

როდესაც თქვენ ხტებით, თქვენი ფეხი დედამიწას უბიძგებს ქვემოთ. ნიუტონის მესამე კანონი თანახმად, დედამიწა უბიძგებს თქვენს ზემოთ თანაბარი ძალით — ეს არის რა გაასრულებს თქვენს ჰაერში.

მაგრამ აი ცნობილი ნაწილი: თუ თქვენ უბიძგებთ დედამიწას ერთი და იმავე ძალით რომ დედამიწა უბიძგებთ თქვენს, მაშინ ძალები თანაბარი. თქვენ ხტებით ზემოთ. ისე დედამიწა უნდა მოძრაობდეს ქვემოთ.

უნივერსალური მიზიდულობა

ნიუტონის უნივერსალური მიზიდულობის კანონი

ნიუტონმა მიხვდა რომ ერთი და იგივე ძალა რაც ვაშლი ხეებიდან დაცემას იწვევს არის ერთი ძალა რა ფხვნილის გარშემო დედამიწის ორბიტაზე მოძრაობას აკეთებს.

მოწყობილობა მასა აქვს მიიზიდავს ყოველ სხვა მოწყობილობას რომელიც მასა აქვს. მიზიდულობის ძალა დამოკიდებულია ორ რამეზე:

1. მასა: უფრო მასიური ობიექტები უფრო მეტად იხევს.

2. დისტანცია: ობიექტები რომელიც იშორებდა პერ სხვა იხევს სუსტად. ძალა ჩამოთვლება დისტანციის კვადრატით — ორჯერ აღმოთვლა მნიშვნელოვნად პირდაპირი მიდის.

წონა vs. მასა

მასა არის რამდენი მატერია თქვენში. ის არ ცვლის თუ სად ხართ.

წონა არის მიზიდულობის ძალა რაც თქვენი მასას იხევს. ის ცვლის სად ხართ.

მოსე, თქვენ აქვთ ერთი და იგივე მასა მაგრამ მეექვსედი წონა, რადგან მოსის მიზიდულობა სუსტი.

რატომ არ ვარდება მოსე?

ის ვარდება — მუდმივად. მაგრამ ის ასევე გახეხა გვერდით ისე სწრაფი რომ დროს რომელიც ის ოდნავ ვარდება, დედამიწის ზედაპირი მის ქვეშ გაკრუულია. ის განაგრძობს ვარდებას და განაგრძობს გამოტოვებას. ეს არის რა არის ორბიტა: ვარდება და გამოტოვება მიწას სამუდამოდ.

თიხე მაგრამ არა მიზიდულობა-თავისუფალი

ხე საკოსმოს სადგური თავსატეხი

ასტრონავტები საერთაშორისო საკოსმოს სადგურზე აფრენ გარშემო თითქოს ისინი უწონო. თქვენ ალბათ ნახეთ ვიდეოები — ისინი აბრუნებენ, წყალი აყალიბებს მოფრქვევილი ღაბლებ, და არაფერი ვარდება.

აი მოულოდი ფაქტი: ISS ორბიტებს დაახლოებით 400 კმ დედამიწის ზემოთ. ამ სიმაღლეზე, მიზიდულობა მაინც დაახლოებით 90% ისე ძლიერი როგორც დედამიწის ზედაპირზე.

ნიუტონის კანონები რეალურ მსოფლიოში

ძალები ინჟინერიაში და სპორტში

ყოველი სტრუქტურა, ტრანსპორტი, და სპორტი დედამიწაზე ემორჩება ნიუტონის კანონებს.

ხიდები უნდა დააბალანსოს ყველა ძალი რომ რჩეთ მოსახლეობაში (პირველი კანონი). ინჟინერები გამოითვლიან ხიდის წონას (მეორე კანონი) და უზრუნველყოფენ ყოველი წვერი უბიძგებს უკან იმ ძალით (მესამე კანონი).

რაკეტები მუშაობენ სულ მესამე კანონით — აფრქვევენ მასა ერთი მიმართულებით აჩქარება მეორე მიმართულებით. არ არსებობს ჰაერი რომ უბიძგოთ საკოსმოს. ხაკი მიდის ქვემოთ; რაკეტა მიდის ზემოთ.

სპორტი არის გამოყენებული ფიზიკა. ღამის ღამით მალი ძალა გადაცემს ბურთი (მეორე კანონი). ბეწრი აბიძგებს უკან დაწყების ბლოკებში და ბლოკები აბიძგებს წინ (მესამე კანონი). სახოკეი დისკი მოუქცევის მოკლე დროში, აჩვენებს პირველ კანონს.

ყოველი დროს ინჟინერი დიზაინი მანქანა, ხიდი, ან საკოსმოს აპარატი, ის ხსნის ნიუტონის განტოლებებს.

ფიზიკა თქვენი ფავორიტი სპორტი

თქვენი მხრიდან

ახლა გამოაქვს რა თქვენ ისწავლეთ.