Ņūtona likumi

Saturs

• Ņūtona pirmais likums - inerces princips
• Ņūtona otrais likums - dinamikas pamatprincips
• Ņūtona trešais likums - darbības un reakcijas princips
• Ņūtona pirmā likuma piemēri
• Ņūtona otrā likuma piemēri
• Ņūtona trešā likuma piemēri

The Ņūtona likumi, kas pazīstams arī kā kustības likumi, ir trīs fizikas principi, kas attiecas uz ķermeņu kustību. Ir:

• Pirmais likums vai inerces likums.
• Otrais likums jeb dinamikas pamatprincips.
• Trešais likums vai darbības un reakcijas princips.

Šos principus savā darbā formulēja angļu fiziķis un matemātiķis Īzaks ŅūtonsPhilosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Ar šiem likumiem Ņūtons nodibināja klasiskās mehānikas pamatus - fizikas nozari, kas pēta ķermeņu uzvedību miera stāvoklī vai pārvietojoties ar nelielu ātrumu (salīdzinot ar gaismas ātrumu).

Ņūtona likumi iezīmēja revolūciju fizikas jomā. Tie veidoja dinamikas pamatus (daļa no mehānikas, kas pēta kustību atbilstoši spēkiem, kas to rada). Turklāt, apvienojot šos principus ar universālās gravitācijas likumu, bija iespējams izskaidrot vācu astronoma un matemātiķa Johannesa Keplera likumus par planētu un satelītu kustību.

• Skatīt arī: Īzaka Ņūtona ieguldījums

Ņūtona pirmais likums - inerces princips

Pirmajā Ņūtona likumā teikts, ka ķermenis maina ātrumu tikai tad, ja uz to iedarbojas ārējs spēks. Inerce ir ķermeņa tieksme sekot stāvoklī, kādā tā atrodas.

Saskaņā ar šo pirmo likumu ķermenis pats nevar mainīt savu stāvokli; lai tas izietu no atpūtas (nulles ātruma) vai vienmērīgas taisnvirziena kustības, ir nepieciešams, lai uz to iedarbotos kāds spēks.

Tāpēc, ja netiek pielietots spēks un ķermenis atrodas miera stāvoklī, tas arī paliks; ja ķermenis bija kustībā, tas turpinās būt ar vienmērīgu kustību nemainīgā ātrumā.

Piemēram:Kāds vīrietis atstāj savu automašīnu stāvēšanai pie viņa mājas. Uz automašīnu nedarbojas spēks. Nākamajā dienā automašīna joprojām atrodas.

Ņūtons inerces ideju smeļas itāļu fiziķim Galileo Galilejam (Dialogs par abām lielajām pasaules sistēmām -1632).

Ņūtona otrais likums - dinamikas pamatprincips

Ņūtona otrais likums nosaka, ka pastāv saistība starp ķermeni iedarbojošo spēku un tā paātrinājumu. Šīs attiecības ir tiešas un proporcionālas, tas ir, ķermenim pieliktais spēks ir tieši proporcionāls tā paātrinājumam.

Piemēram: Jo vairāk spēka Huans pieliek, sperot bumbu, jo lielāka iespējamība, ka bumba šķērsos laukuma vidu, jo jo lielāks ir tā paātrinājums.

Paātrinājums ir atkarīgs no kopējā pielietotā spēka lieluma, virziena un virziena, kā arī no objekta masas.

• Tas var jums palīdzēt: kā tiek aprēķināts paātrinājums?

Ņūtona trešais likums - darbības un reakcijas princips

Ņūtona trešais likums nosaka, ka tad, kad ķermenis izdara spēku citam, tas reaģē ar vienāda lieluma un virziena reakciju, bet pretējā virzienā. Darbības spēks atbilst reakcijai.

Piemēram: Kad cilvēks paklūp pār galdu, viņš no galda saņem tādu pašu spēku, kādu pielika ar sitienu.

Ņūtona pirmā likuma piemēri

1. Automašīnas vadītājs strauji bremzē un inerces dēļ šauj uz priekšu.
2. Akmens uz zemes atrodas miera stāvoklī. Ja nekas to netraucē, tas paliks miera stāvoklī.
3. Pirms pieciem gadiem bēniņos uzglabāts velosipēds nonāk miera stāvoklī, kad bērns nolemj to izmantot.
4. Ķermeņa inerces dēļ maratonists turpina skriet vairākus metrus aiz finiša līnijas pat tad, kad nolemj bremzēt.

• Vairāk piemēru skatiet: Ņūtona pirmais likums

Ņūtona otrā likuma piemēri

1. Dāma māca braukt ar velosipēdu diviem bērniem: 4 gadus vecam un 10 gadus vecam, lai viņi ar tādu pašu paātrinājumu sasniegtu to pašu vietu. Stumjot 10 gadus veco bērnu, jums būs jāpieliek lielāks spēks, jo viņa svars (un līdz ar to arī masa) ir lielāks.
2. Automašīnai ir nepieciešams noteikts zirgspēku daudzums, lai tā varētu pārvietoties pa šoseju, tas ir, ir vajadzīgs zināms spēks, lai paātrinātu tās masu.

• Vairāk piemēru skatiet: Ņūtona otrais likums

Ņūtona trešā likuma piemēri

1. Ja viena biljarda bumba ietriecas citā, uz otro iedarbojas tāds pats spēks kā uz pirmo.
2. Bērns vēlas lēkt, lai uzkāptos kokā (reakcija), viņam pašam jāstumj zeme (darbība).
3. Cilvēks iztukšo balonu; gaisa balons izspiež gaisu ar spēku, kas vienāds ar to, ko gaiss dara ar balonu. Tāpēc balons pārvietojas no vienas puses uz otru.

• Vairāk piemēru skatiet: Ņūtona trešais likums