10 Przykłady drugiego prawa Newtona w życiu rzeczywistym

W Drugie prawo Newtona, znany jako Podstawowa Zasada Dynamiki, naukowiec stwierdza, że ​​im większa masa przedmiotu, tym większa siła będzie potrzebna do jego przyspieszenia.

To znaczy, że przyspieszenie obiektu jest wprost proporcjonalne do siły netto działającej na niego i odwrotnie proporcjonalnej do siły obiektu.

Wiemy, że obiekt może przyspieszyć tylko wtedy, gdy na ten obiekt działają siły. Drugie prawo Newtona mówi nam dokładnie, jak bardzo obiekt przyspieszy dla danej siły sieci.

Innymi słowy, gdyby siła netto została podwojona, przyspieszenie obiektu byłoby dwa razy większe. Podobnie, gdyby masa obiektu została podwojona, jego przyspieszenie zmniejszyłoby się o połowę.

Przykłady drugiego prawa Newtona w życiu codziennym

To prawo Newtona dotyczy prawdziwego życia, będąc jednym z praw fizyki, które najbardziej wpływa na nasze codzienne życie:

1- Kopnij piłkę

Kiedy kopiemy piłkę, wywieramy siłę w określonym kierunku, który jest kierunkiem, w którym będzie się poruszać.

Ponadto, im silniej kopie się piłkę, tym silniejszą siłę nakładamy na nią i im dalej będzie się poruszać.

2- Uchwyć piłkę ręką

Zawodowi sportowcy przesuwają ręce do tyłu, gdy złapią piłkę, ponieważ daje ona piłce więcej czasu na utratę prędkości, a z kolei mniejszą siłę z jej strony..

3- Wepchnij samochód

Na przykład, gdy dwa razy ciężej pcha wózek z supermarketem, wytwarza dwa razy większe przyspieszenie.

4- Naciśnij dwa samochody

Z drugiej strony, pchając dwie wózki supermarketowe z taką samą siłą, wytwarza pół przyspieszenia, ponieważ zmienia się odwrotnie.

5- Naciśnij ten sam wózek pełny lub pusty

Łatwiej jest wypchnąć pusty samochód w supermarkecie niż pełny, ponieważ pełny samochód ma większą masę niż próżnia, więc potrzeba więcej siły, aby wcisnąć wózek do pełna.

6- Wepchnij samochód

Aby obliczyć siłę potrzebną do popchnięcia samochodu do najbliższej stacji benzynowej, zakładając, że poruszymy samochód o tonę około 0,05 metra na sekundę, możemy oszacować siłę wywieraną na samochód, która w tym przypadku wyniesie około 100 newtonów.

7- Prowadzenie ciężarówki lub samochodu

Masa ciężarówki jest znacznie większa niż samochodu, co oznacza, że ​​do przyspieszenia w tym samym stopniu potrzeba więcej siły.

Gdy na przykład samochód jedzie 100 km autostradą przez 65 km, z pewnością zużyje się znacznie mniej benzyny, niż gdybyś musiał jechać z taką samą prędkością na tej samej odległości w ciężarówce.

8- Dwie osoby, które idą razem

Powyższe rozumowanie można zastosować do dowolnego poruszającego się obiektu. Na przykład dwoje ludzi, którzy chodzą razem, ale jedna z nich ma mniejszą wagę niż druga, chociaż chodzą ćwicząc tyle samo siły, która waży mniej, pójdzie szybciej, ponieważ ich przyspieszenie jest niewątpliwie większe.

9- Dwie osoby pchają stół

Wyobraź sobie dwie osoby, jedną silniejszą od drugiej, popychającą stół, w różnych kierunkach.

Osoba o największej sile pcha się na wschód, a osoba o najmniejszej sile na północ.

Jeśli dodamy obie siły, otrzymamy wypadkową równą ruchowi i przyspieszeniu stołu. Stół będzie więc poruszał się w kierunku północno-wschodnim, chociaż z większą skłonnością na wschód, biorąc pod uwagę siłę wywieraną przez najsilniejszą osobę.

10- Gra w golfa

W grze w golfa przyspieszenie piłki jest wprost proporcjonalne do siły przyłożonej do klubu i odwrotnie proporcjonalne do jego masy. Siła powietrza, która może spowodować niewielką zmianę kierunku.

Prawa Newtona

Izaak Newton (4 stycznia 1643 - 31 marca 1727), angielski fizyk i matematyk, znany z prawa grawitacji, był kluczową postacią w rewolucji naukowej XVII wieku i rozwinął zasady współczesnej fizyki.

Newton przedstawił po raz pierwszy swoje trzy prawa ruchu w Principia Mathematica Philosophiae Naturalis w 1686 roku.

Uważany za najbardziej wpływową książkę na temat fizyki i prawdopodobnie całej nauki, zawiera informacje o prawie wszystkich podstawowych pojęciach fizyki..

Ta praca oferuje dokładny opis ilościowy poruszających się ciał w trzech podstawowych prawach:

1- Ciało stacjonarne pozostanie nieruchome, chyba że zostanie do niego przyłożona siła zewnętrzna;

2- Siła jest równa masie pomnożonej przez przyspieszenie, a zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły; 

3- Dla każdej akcji występuje równa i przeciwna reakcja.

Te trzy prawa pomogły wyjaśnić nie tylko eliptyczne orbity planetarne, ale prawie wszystkie inne ruchy wszechświata: jak planety są utrzymywane na orbicie przez przyciąganie grawitacji słonecznej, jak Księżyc obraca się wokół Ziemi i księżyców Jupiter kręci się wokół niej i jak komety wirują na eliptycznych orbitach wokół Słońca.

Sposób, w jaki prawie wszystko się porusza, można rozwiązać za pomocą praw ruchu: ile siły potrzeba do przyspieszenia pociągu, czy kula armatnia osiągnie swój cel, jak poruszają się prądy powietrzne i oceaniczne lub czy samolot będzie latał , są wszystkie zastosowania drugiego prawa Newtona.

Podsumowując, bardzo łatwo jest zaobserwować tę drugą zasadę Newtona w praktyce, jeśli nie w matematyce, ponieważ wszyscy empirycznie zweryfikowaliśmy, że konieczne jest wywarcie większej siły (a więc i większej energii), aby poruszyć ciężki fortepian niż wsuń mały stołek na podłogę.

Lub, jak wspomniano powyżej, kiedy złapiesz szybko poruszającą się piłkę do krykieta, wiemy, że zada ona mniej obrażeń, jeśli poruszysz ręką do tyłu podczas łapania piłki..

Może interesuje cię 10 przykładów pierwszego prawa Newtona w życiu rzeczywistym.

Referencje

1. Jha, A. „Jakie jest drugie prawo ruchu Newtona?” (11 maja 2014 r.) W: The Guardian: Isaac Newton. Krótka historia równań. Źródło: 9 maja 2017 r. Od The Guardian. theguardian.com.
2. Kane i Sternheim. „Fizyka”. Ed. Reverte. 1989.
3. Aguilar Peris i Senent „Matters of physics” wyd. Reverte, 1980.
4. „Drugie prawo Newtona” Źródło: 9 maja 2017 z The Physics Classroom pod adresem: physicsclassroom.com.
5. „Izaak Newton. Biografia ”na stronie: Biography.com Źródło: 9 maja 2017 z Biography / biography.com.
6. „Jakie jest drugie prawo Newtona?” W: Khan Academy Źródło: Khan Academy: khanacademy.org.
7. „Prawa Newtona” w SAEM Thales. Andaluzyjskie Towarzystwo Edukacji Matematycznej Thales. Źródło: 9 maja 2017 r. Z thales.cica.es.