Ποια είναι η σχέση μεταξύ δυνάμεων και κίνησης;
1. Ο πρώτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα (νόμος αδράνειας):
* Ένα αντικείμενο στο REST παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας και ένα αντικείμενο σε κίνηση παραμένει σε κίνηση με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση, εκτός εάν ενεργεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη.
* Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα αντιστέκονται στις αλλαγές στην κατάσταση κίνησης τους.
* Παράδειγμα: Ένα βιβλίο σε ένα τραπέζι θα παραμείνει σε κατάσταση ηρεμίας εκτός αν το σπρώξετε, και μια μπάλα που κυλούσε σε ένα ομαλό πάτωμα θα συνεχίσει να κυλούν μέχρι να το επιβραδύνει η τριβή.
2. Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:
* Η επιτάχυνση ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με την καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του.
* Αυτό συχνά εκφράζεται ως η εξίσωση: f =ma (Force =Mass X Acceleration)
* Βασικά σημεία:
* Η δύναμη προκαλεί επιτάχυνση: Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση.
* Η μάζα αντιστέκεται στην επιτάχυνση: Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο λιγότερη είναι η επιτάχυνση για μια δεδομένη δύναμη.
* Η επιτάχυνση είναι μια αλλαγή στην ταχύτητα: Μπορεί να είναι μια αλλαγή στην ταχύτητα ή μια αλλαγή στην κατεύθυνση.
* Παράδειγμα: Ένα βαρύτερο αυτοκίνητο απαιτεί περισσότερη δύναμη για να επιταχυνθεί με τον ίδιο ρυθμό με ένα ελαφρύτερο αυτοκίνητο.
3. Ο τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:
* Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση.
* Παράδειγμα: Όταν πιέζετε σε έναν τοίχο, ο τοίχος σας ωθεί πίσω με την ίδια δύναμη. Όταν πηδάτε, σπρώχνετε προς τα κάτω στο έδαφος και το έδαφος σας ωθεί πίσω, προωθώντας σας στον αέρα.
Συνοπτικά:
* Οι δυνάμεις προκαλούν αλλαγές σε κίνηση (επιτάχυνση).
* Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση.
* Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο λιγότερο είναι η επιτάχυνση.
* Οι δυνάμεις έρχονται πάντα σε ζευγάρια.
Η κατανόηση αυτής της σχέσης μας επιτρέπει να προβλέψουμε και να εξηγήσουμε την κίνηση των αντικειμένων στο σύμπαν, από την κίνηση των πλανητών μέχρι την πτήση των αεροπλάνων.
