I Zasada Dynamiki Newtona

Pierwsza Zasada DynamikiNewtona

I Zasada Dynamiki

Tłumaczy, kiedy możliwy jest spoczynek ciała lub ruch jednostajny prostoliniowy. Możliwe jest to tylko wtedy, gdy wypadkowa siła działająca na ciało jest równa zero

Issac Newton

Zasadę tą najprościej można sformułować następująco: „Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub wypadkowa wszystkich sił jest równa zero, to nie może zmienić się wektor prędkości ciała, czyli nie może ono przyspieszyć, zwolnić, ani zmienić kierunku ruchu.” Jeśli ciało spoczywa to dalej będzie spoczywać, natomiast jeżeli się porusza to będzie kontynuować swój ruch wzdłuż tej samej prostej z tą samą prędkością.

Co to jest siła, siła zewnętrzna i siła wypadkowa?

Siła F jest miarą oddziaływania fizycznego pomiędzy ciałami. Jednostka siły to niuton (Newton) albo po prostu N.

Siła zewnętrzna działa na ciało od zewnątrz, w odróżnieniu od sił wewnętrznych, działających pomiędzy różnymi częściami ciała. Na przykład siła grawitacji, jaką Ziemia wywiera na Księżyc jest zewnętrzną siłą działającą na Księżyc. Natomiast siła przyciągania grawitacyjnego, jaką rdzeń Księżyca wywiera na zewnętrzną skorupę, jest siłą wewnętrzną na Księżycu. Siły wewnętrzne, działające wewnątrz ciała, nie mogą spowodować zmiany jego prędkości.

Siła wypadkowa, oznaczona jako ΣF jest to całkowita siła działająca na ciało. Jeżeli na ciało działa wiele sił, siła wypadkowa jest sumą wektorową tych wszystkich sił. Zwróć uwagę, że siła F jest wektorem. Tak więc aby znaleźć siłę wypadkową ΣF, wszystkie wektory sił muszą być dodane za pomocą operacji dodawania wektorów.

Samochód porusza się po linii prostej ze stałą prędkością. Ile wynoszą siły oporu (Fop) jeżeli siła ciągu silnika F = 1500N?

Na rysunkach przedstawiono siły działające na pewne ciało. Jaką dodatkową trzecią siłę należy przyłożyć, aby ciało pozostało w spoczynku?

Ponieważ jest to ruch jednostajny prostoliniowy to zgodnie z I zasadą dynamiki siły działające na samochód muszą się równoważyć tj. siła ciągu jest równoważona przez siły oporu: F op =F=1500N

Wektory są skierowane przeciwnie, więc wypadkowa siła działająca na ciało jest równa: F w=F 1 -F 2=10N-6N=4N Aby zrównoważyć siłę wypadkową należy przyłożyć siłę skierowaną w lewo o wartości 4N.

Jeszcze inne przykłady I Zasady Dynamiki

Ruch pocisku karabinowego na krótkim odcinku drogi jest w przybliżeniu prostoliniowy i jednostajny. Na większej powierzchni tor pocisku odchyla się do linii prostej pod wpływem przyciągania ziemskiego. Prędkość pocisku w kierunku poziomym zmienia się bardzo powoli tylko wskutek oporu powietrza. Do prędkości tej dodaje się prędkość nabywana w kierunku pionowym w dół pod wpływem przyciągania Ziemi.

Zasadę tę można przybliżyć w inny sposób. Zamknięta w pudełku bez drzwi i okien nie jestem w stanie stwierdzić, czy pudełko ze mną stoi czy też jedzie. Nie mając punktu odniesienia nie mam możliwości ocenić swego własnego stanu. Żadne doświadczenie lub rachuby nie odpowiedzą mi na pytanie, co się ze mną dzieje.

Źródła

https://sciaga.pl/tekst/56834-57-i_zasada_dynamiki_newtona_przyklady_i_teza https://pl.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/newtons-laws-of-motion/a/what-is-newtons-first-law