Indhold
- Afbalancerede kontra ubalancerede kræfter
- Inerti vs. acceleration
- Ubetinget kontra betinget tilstand
- Eksempel
Isaac Newtons bevægelseslov er blevet rygraden i klassisk fysik. Disse love, der først blev offentliggjort af Newton i 1687, beskriver stadig nøjagtigt verden, som vi kender den i dag. Hans første bevægelseslov siger, at en genstand, der er i bevægelse, har en tendens til at forblive i bevægelse, medmindre en anden kraft handler på den. Denne lov forveksles undertiden med principperne i hans anden bevægelseslov, der angiver forholdet mellem magt, masse og acceleration. I disse to love diskuterer Newton imidlertid separate principper, som, selvom de ofte er sammenflettet, ikke desto mindre beskriver to forskellige aspekter af mekanik.
Afbalancerede kontra ubalancerede kræfter
Newtons første lov omhandler afbalancerede kræfter eller dem, der er i en balance i balance. Når to kræfter er afbalanceret, annullerer de hinanden og har ingen nettoeffekt på objektet. For eksempel, hvis du og din ven begge trækker i modsatte ender af et reb ved hjælp af en lige stor mængde kraft, vil midten af rebet ikke bevæge sig. Dine lige, men modsatte kræfter annullerer hinanden. Newtons anden lov beskriver imidlertid genstande, der er påvirket af ubalancerede kræfter, eller kræfter, der ikke annullerer. Når dette sker, er der netto bevægelse i retning af den stærkere styrke.
Inerti vs. acceleration
I henhold til Newtons første lov, når alle kræfter, der arbejder på et objekt, er afbalanceret, forbliver objektet i den tilstand, hvor det er i evigt. Hvis det bevæger sig, vil det forblive i samme hastighed og i samme retning. Hvis det ikke bevæger sig, vil det aldrig flytte sig. Dette er kendt som inerti-loven. I henhold til Newtons anden lov, hvis status quo ændres, så kræfterne, der arbejder på objektet bliver ubalanceret, vil objektet accelerere med en hastighed, der er beskrevet af ligningen F = ma, hvor "F" er lig med nettokraften, der virker på objektet. , "m" er lig med dens masse, og "a" er lig med den deraf følgende acceleration.
Ubetinget kontra betinget tilstand
Inerti og acceleration beskriver objektets forskellige egenskaber. Inerti er en ubetinget egenskab, som ethvert objekt til enhver tid har, uanset hvad der sker med det. Et objekt accelererer dog ikke altid. Dette sker kun under et specifikt sæt betingelser; derfor kan du beskrive acceleration som en betinget tilstand. Accelerationshastigheden er også betinget, idet den afhænger af genstandenes masse og mængden af nettokraft. For eksempel vil en 1-Newton-kraft, der virker på en kugle, der vejer 1 g, ikke få bolden til at accelerere så meget som en 2-Newton-kraft.
Eksempel
Inerti beskriver, hvorfor mennesker i et køretøj i bevægelse skal tilbageholdes. Hvis bilen pludselig skulle stoppe, vil folkene inden i fortsætte med at bevæge sig fremad, medmindre sikkerhedsselen anvender en modstandskraft. Acceleration beskriver, hvorfor bilen pludselig stoppede. Da deceleration er negativ acceleration, styres den af den anden lov. Da styrken, der modsatte sig bilens fremadgående bevægelse, blev større end den, der fremkaldte dens bevægelse, bremsede bilen, indtil den stoppede.