• Hvad er Newtons love?
• Newtons første lov eller inertilov
• Anden lov eller grundlæggende dynamiklov
• Tredje lov eller princip om handling og reaktion
• Isaac Newtons biografi

Vi forklarer, hvad Newtons love er, hvordan de forklarer inerti, dynamik og handling-reaktionsprincippet.

Newtons love giver os mulighed for at forstå bevægelse.

Hvad er Newtons love?

Newtons love eller Newtons bevægelseslove er de tre grundlæggende principper, som klassisk mekanik er baseret på, en af ​​grenene af fysisk. De blev postuleret af Sir Isaac Newton i hans arbejde Philosohiae naturalis principia mathematica ("Matematiske principper for naturfilosofi") fra 1687.

Dette sæt fysiske love revolutionerede de grundlæggende begreber vedrørende bevægelse af de kroppe, som menneskeheden havde. Sammen med bidragene fra Galileo Galilei udgør det grundlaget fordynamisk. Når det kombineres medLov om universel gravitation af Albert Einstein, giver os mulighed for at udlede og forklare Keplers love om planetarisk bevægelse.

Newtons love er dog kun gyldige inden for inertiereferencerammer, det vil sige dem, der ikke accelereres, og hvor kun reelle kræfter griber ind. Desuden er disse love gyldige for objekter, der bevæger sig med en hastighed, der er meget langsommere end lysets hastighed (300.000 km/s).

Newtons love tager udgangspunkt i betragtningen af ​​bevægelse som forskydning fra et objekt fra et sted til et andet under hensyntagen til stedet, hvor det opstår, som også kan bevæge sig med konstant hastighed i forhold til et andet sted.

Newtons første lov eller inertilov

Det Newtons første lov strider mod et princip formuleret i antikken af den græske vismand Aristoteles, for hvem et legeme kun kunne bevare sin bevægelse, hvis en kraft vedvarende. Newton siger i stedet, at:

"Enhver krop fortsætter i sin tilstand af hvile eller i ensartet retlinet bevægelse, medmindre den er tvunget til at ændre sin tilstand af kræfter påtrykt den."

Derfor kan et objekt, der bevæger sig, eller som er i hvile, ikke ændre denne tilstand, medmindre der påføres en form for kraft på det.

Ifølge dette princip involverer bevægelse størrelser, der er vektorer (udrustet med retning og sans). Acceleration kan beregnes ud fra start- og sluthastighed. Derudover foreslår han, at kroppe i bevægelse altid har en tendens til at forskydes i en lige og ensartet bane.

Et perfekt eksempel på loven ominerti han udgøres af en vægtkaster i OL. Atleten får momentum ved at bevæge sig i cirkler, rotere vægten bundet med et reb om sin egen akse (cirkulær bevægelse), indtil den nåracceleration nødvendigt at slippe den og se den flyve i en lige linje (ensartet retlinet bevægelse).

Denne retlinede bevægelse fortsætter indtiltyngdekraft dens bane er buet. Samtidig bremses objektets friktion med luft (negativ acceleration), indtil den falder.

Anden lov eller grundlæggende dynamiklov

Newtons anden lov relaterer kraft, masse og acceleration.

I denne lov definerer Newton begrebet kraft (repræsenteret ved F), med angivelse af, at:

"Ændringen af ​​en bevægelse er direkte proportional med kraften trykt på den og finder sted i henhold til den rette linje, langs hvilken kraften er trykt."

Dette betyder, at accelerationen af ​​et objekt i bevægelse altid reagerer på mængden af ​​kraft, der påføres det på et givet tidspunkt, for at ændre dets bane eller hastighed.

Ud fra disse overvejelser opstår den grundlæggende ligning af dynamisk for genstande med konstant masse:

Resulterende kraft (Fresultant) = masse (m) x acceleration (a)

En nettokraft virker på en krop af masse konstant og giver dig en vis acceleration. I tilfælde hvor massen ikke er konstant, vil formlen fokusere mere på momentum (p), ifølge følgende formel:

Bevægelsesmængde (p) = masse (m) x hastighed (v). Derfor: Fneta = d (m.v) / dt.

Kraft kan således relateres til acceleration og masse, uanset om sidstnævnte er variabel eller ej.

For at eksemplificere denne anden lov er tilfældet med frit fald ideelt: hvis vi taber en tennisbold fra en bygning, vil accelerationen, den oplever, stige, efterhånden som vejr forløber, da tyngdekraften. Således vil dens begyndelseshastighed være nul, men en konstant kraft vil blive påført den i en lige linje nedad.

Tredje lov eller princip om handling og reaktion

Ifølge Newtons tredje lov,

"Enhver handling svarer til en lige reaktion, men i den modsatte retning: hvilket betyder, at to kroppes gensidige handlinger altid er lige store og rettet i den modsatte retning."

På denne måde, når en kraft udøves på en genstand, udøver den en lignende kraft på adresse modsat og af samme intensitet, så hvis to objekter (1 og 2) interagerer, vil den kraft, som den ene udøver på den anden, være lige stor som den, den anden udøver på den første, men med modsat fortegn.

Det vil sige: F1-2 = F2-1. Den første kraft vil blive kendt som "handling" og den anden kraft som "reaktion".

For at demonstrere denne tredje lov er det nok at observere, hvad der sker, når to mennesker med samme vægt løber i modsatte retninger og kolliderer: begge vil modtage kraften fra den anden og vil blive kastet i den modsatte retning. Det samme sker, når en bold hopper af væggen og kastes ind adresse tværtimod med en kraft, der ligner den, vi projicerer, når vi kaster den.

Isaac Newtons biografi

Blandt andre bidrag opdagede Isaac Newton lysets farvespektrum.

Isaac Newton (1642-1727) blev født i Lincolnshire, England. Søn af puritanske bønder, hans fødsel var traumatisk, og han kom til verden så mager og spinkel, at de antog, at han ikke ville leve længe.

Han voksede dog op til at være et excentrisk barn, med tidlige talenter til matematik og filosofi naturlig. I en alder af atten kom han ind på University of Cambridge for at fortsætte sine studier. Det siges, at han kom ind i klasseværelset meget lidt, da hans hovedinteresse var i bibliotek og selvlært uddannelse.

Dette hæmmede ikke hans akademiske udvikling. Han blev en fysiker, teolog, filosof og matematiker af betydning, anerkendt af Royal Society. Han er krediteret med opfindelsen af ​​matematisk calculus, samt forskellige undersøgelser om optik og lys.

Derudover bidrog han enormt til udviklingen af ​​matematik og fysik: han opdagede spektret af farve af lys, formulerede en lov om termisk ledning, en anden om oprindelsen af stjerner, om hastigheden af lyd på luft og mekanikken i væsker, og en kæmpe osv. Hans store arbejde var Philosophiae naturalis principia mathematica.

Newton døde i 1727, efter at have været en respekteret og hædret videnskabsmand, idet han modtog en herrelig udnævnelse ("sir") fra dronning Anne af England. Han led af nyrekolik og andre nyrelidelser, som efter mange timers delirium endelig førte ham til graven den 31. marts.