13 Příklady Newtonova prvního zákona v reálném životě

3771
Egbert Haynes

The Newtonův první zákon, Také se mu říká zákon setrvačnosti a uvádí, že každé tělo zůstává v klidu nebo v rovnoměrném a přímočarém pohybu, pokud do něj nezasáhne jiné tělo a nejedná podle něj..

To znamená, že všechna těla mají tendenci zůstat ve stavu, ve kterém jsou zpočátku, tj. Pokud jsou v pohybu, budou mít tendenci zůstat v pohybu, dokud je někdo nebo něco nezastaví; pokud jsou stále, budou mít tendenci zůstat v klidu, dokud někdo nebo něco nezruší jejich stav a nezpůsobí jim pohyb.

V dnešní době se toto tvrzení může zdát poněkud zřejmé, ale nemělo by se zapomínat, že tento objev, stejně jako další, které jsou také velmi relevantní, mezi nimiž můžeme zmínit zákon univerzální gravitace a studie o rozkladu bílého světla v různé barvy, vyrobené Isaacem Newtonem asi před 450 lety.

Newtonovy zákony, které zahrnují kromě zákona interakce a síly i tento zákon setrvačnosti, zákon akce a reakce - a které společně tvoří Newtonovy zákony dynamiky - vědecky vysvětlily, jak objekty nebo těla s hmotou jednají a reagovat na přítomnost nebo nepřítomnost sil na ně vyvíjených.

Příklady zákona setrvačnosti

1- Auto, které prudce zabrzdí

Nejvíce grafickým a každodenním příkladem, který vysvětluje tento zákon, je pohyb, který naše tělo dělá, když jedeme v autě konstantní rychlostí a náhle se zastaví.

Okamžitě má tělo tendenci pokračovat ve směru, kterým se auto ubíralo, takže je odhodeno dopředu. Tento pohyb bude plynulý, pokud auto zastaví hladce, ale bude mnohem prudší, pokud náhle zabrzdí..

V extrémních případech, jako je srážka s jiným vozidlem nebo předmětem, bude síla vyvíjená na předmět (auto) větší a náraz bude mnohem silnější a nebezpečnější. To znamená, že tělo bude udržovat setrvačnost pohybu, který přineslo.

Totéž platí naopak. Když je vůz zcela zastaven a řidič prudce zrychluje, naše těla budou mít tendenci zůstat taková, jaká byla (tj. V klidu), a proto mají tendenci se odtáhnout..

2 - Pohybující se auto stále

Když se pokoušíte tlačit na auto, je to zpočátku velmi obtížné, protože kvůli setrvačnosti má auto tendenci zůstat nehybné.

Ale jakmile je možné jej uvést do pohybu, úsilí, které je třeba vyvinout, je mnohem menší, od té doby ho setrvačnost udržuje v pohybu..

3 - Sportovec, který nemůže zastavit

Když se sportovec pokusí zastavit svůj běh, trvá mu několik metrů, než se úplně zastaví, a to kvůli vyvolané setrvačnosti.

To je nejjasněji vidět na závodech na trati, jako je sprint na 100 metrů. Sportovci pokračují v postupu daleko za branku.

4 - Fotbalové divadlo ... nebo ne

Ve fotbale často dochází k divadelním pádům mezi hráči z obou týmů. Mnohokrát se tyto pády mohou zdát přehnané, když jeden z atletů po dopadu udeří několik kol na trávě. Pravda je, že to nemusí vždy souviset s histrionikou, ale se zákonem setrvačnosti.

Pokud hráč vyběhne vysokou rychlostí přes pole a je hrubě zachycen někým ze soupeřova týmu, ve skutečnosti přerušuje přímý pohyb, který nesl, ale jeho tělo bude mít tendenci pokračovat stejným směrem a tím Rychlost. Proto dochází k velkolepému pádu.

5 - Autonomní kolo

Šlapání na kole umožňuje setrvačnost vyvolanou počátečním šlapáním pokračovat v postupu několik metrů, aniž byste museli šlapat..

6- Jděte nahoru a dolů

Horské dráhy mohou stoupat po strmých svazích díky setrvačnosti vyvolané předchozím strmým sestupem, který vám umožní akumulovat potenciální energii k opětovnému stoupání.

7- Trik nebo věda?

Mnoho triků, které se zdají překvapivé, je ve skutečnosti jednoduchou ukázkou Newtonova prvního zákona.

To je například případ číšníka, který může vytáhnout ubrus ze stolu, aniž by spadly předměty na něm položené.

To je způsobeno rychlostí a silou aplikovanou na pohyb; předměty, které byly v klidu, mají tendenci zůstat takovými.

8- Otázka techniky

Balíček na prst (nebo na sklenici) a na palubě mince. Rychlým pohybem a silou vyvíjenou na palubu se bude pohybovat, ale mince zůstane nehybná na prstu (nebo spadne do sklenice).

9- Vařené vejce vs syrové vejce

Další experiment k ověření zákona setrvačnosti lze provést tak, že vezmete vařené vejce, roztočíte je na rovný povrch a poté ručně zastavíte pohyb..

Vařené vejce se okamžitě zastaví, ale pokud provedeme přesně stejný experiment jako výše se syrovým vejcem, při pokusu o zastavení rotačního pohybu vejce zjistíme, že se i nadále otáčí.

To je vysvětleno proto, že syrová bílá a žloutek jsou uvnitř vajíčka volné a mají tendenci se pohybovat, jakmile je vyvinuta síla k jeho zastavení..

10- Bloková věž

Pokud je věž vyrobena z několika bloků a spodní blok (ten, který unese váhu ostatních), je tvrdě zasažen paličkou, bude možné jej odstranit, aniž by ostatní spadly, s využitím setrvačnosti. Těla, která jsou stále, mají tendenci zůstat v klidu.

11- Kulečníkové karambolky

V kulečníku se hráč snaží provádět karambony úderem do koulí pomocí tága nebo jiných koulí. Do té doby koule zůstanou stát a nic je nebude rušit..

12 - Vesmírné cestování

Lodě, které jsou vypouštěny do vesmíru, si budou udržovat konstantní rychlost po neomezenou dobu, pokud budou pryč od gravitace a nebudou mít žádný druh tření.

13- Chut

Když sportovec kope míč, ať už jde o fotbal, ragby nebo jiný sport, míč pomocí svých svalů vytvoří sílu, která mu umožní pohybovat se v klidu. Míč zastaví pouze tření Země a gravitace.

Newtonovy zákony

Moderní svět by nebylo možné pojmout tak, jak je, kdyby nebylo mimořádně důležitých příspěvků tohoto Brita, který mnozí považují za jednoho z nejdůležitějších vědeckých géniů všech dob..

Snad aniž by si to uvědomovali, mnoho činů, které provádíme v každodenním životě, neustále vysvětluje a potvrzuje Newtonovy teorie..

Ve skutečnosti mnoho „triků“, které na veletrzích nebo v televizních show ohromují malé i velké, není ničím jiným než ověřením a fenomenálním vysvětlením zákonů dynamiky, zejména tohoto prvního Newtonova zákona nebo zákona setrvačnosti.

Po pochopení, že pokud žádný jiný nepůsobí na tělo, zůstane v klidu (při nulové rychlosti) nebo se bude neomezeně pohybovat v přímém směru s konstantní rychlostí, je také nutné vysvětlit, že veškerý pohyb je relativní, protože záleží na pozorujícím subjektu a popsat uvedený pohyb.

Například letuška, která kráčí uličkou palubního letadla a rozdává kávu cestujícím, kráčí pomalu z pohledu cestujícího, který čeká na svém sedadle, až dorazí jeho káva; ale pro někoho, kdo sleduje letadlo létající ze země, kdyby viděl letušku, řekl by, že se pohybuje velkou rychlostí.

Pohyb je tedy relativní a závisí v zásadě na bodovém nebo referenčním systému, který je použit k jeho popisu..

Inerciální referenční systém je systém používaný k pozorování těl, na která nepůsobí žádná síla, a proto zůstává nehybný, a pokud se pohybuje, bude se i nadále pohybovat konstantní rychlostí..

Reference

  1. Newtonovy zákony. Obnoveno z thales.cica.es.
  2. Životopis Isaaca Newtona. Obnoveno z biografiasyvidas.com.

Zatím žádné komentáře