Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Undang-undang Pertama Newton: Angkatan dan Pergerakan yang tidak seimbang
- Undang-undang Kedua Newton: Apakah Angkatan?
Isaac Newton memberikan penerangan terbaik tentang hubungan antara daya dan gerakan dalam tiga undang-undangnya yang terkenal, dan pembelajaran tentangnya adalah bahagian penting dalam pembelajaran fizik. Mereka memberitahu anda apa yang berlaku apabila daya digunakan untuk massa, dan juga menentukan konsep utama daya. Sekiranya anda ingin memahami hubungan antara daya dan pergerakan, kedua-dua undang-undang Newton pertama adalah yang paling penting untuk dipertimbangkan, dan mereka mudah untuk mendapatkan pegangan. Mereka menerangkan bahawa apa-apa perubahan daripada bergerak ke tidak bergerak atau sebaliknya memerlukan daya tidak seimbang, dan bahawa jumlah pergerakan adalah berkadar dengan saiz daya dan berkadar songsang dengan jisim objek.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Sekiranya tidak ada daya, atau sekiranya daya hanya sempurna seimbang, objek akan tetap diam atau terus bergerak dengan kelajuan yang sama. Hanya kuasa tak seimbang yang menyebabkan perubahan kelajuan sesuatu objek, termasuk mengubah kelajuannya dari sifar (iaitu, bergerak) ke lebih daripada sifar (bergerak).
Undang-undang Pertama Newton: Angkatan dan Pergerakan yang tidak seimbang
Undang-undang pertama Newton mengatakan bahawa objek akan tetap berada di rehat (tidak bergerak) atau bergerak dengan tepat pada kelajuan yang sama dan betul-betul arah yang sama melainkan jika ia bertindak oleh "tidak seimbang". Dalam istilah yang lebih mudah, ia mengatakan bahawa sesuatu hanya bergerak jika ada yang lain menolaknya, dan perkara itu hanya berhenti, mengubah arah atau mula bergerak lebih cepat jika sesuatu menolaknya.
Memahami makna "daya tak seimbang" menjelaskan undang-undang ini. Sekiranya dua kuasa bertindak pada sesuatu objek, seseorang menolaknya ke kiri dan yang lain menolaknya ke kanan, ia hanya akan bergerak jika salah satu kuasa lebih besar daripada yang lain. Jika mereka mempunyai kekuatan yang sama, objek itu hanya tinggal di mana ia berada.
Salah satu cara untuk membayangkan ini ialah untuk memikirkan satu set skala, dengan berat di kedua-dua sisi. Berat diturunkan dengan graviti, dan satu-satunya perkara yang memberi kesan ke atas graviti menariknya adalah berapa banyak jisimnya. Jika anda mempunyai jumlah jisim yang sama di kedua-dua belah pihak, skala itu masih tetap. Skala hanya bergerak jika anda benar-benar membuatnya tidak seimbang dari segi jisim. Perbezaan di dalam massa bermakna daya yang bertindak di kedua-dua belah skala tidak seimbang, dan begitu skala bergerak.
Menggerakkan gerakan berterusan pada kelajuan yang sama adalah lebih sukar kerana anda tidak menemui ini dalam kehidupan sehari-hari. Fikirkan tentang apa yang akan berlaku jika anda mempunyai sebuah kereta mainan yang duduk di permukaan yang sangat lancar (tanpa geseran) dan tidak ada udara di dalam bilik. Kereta itu akan kekal kecuali ia ditolak, seperti yang diterangkan di atas. Tetapi apa yang berlaku selepas menolak? Tidak ada geseran dengan permukaan untuk melambatkannya dan tiada udara untuk melambatkannya. Permukaan mengimbangi daya graviti (oleh sesuatu yang dipanggil "tindak balas normal" yang berkaitan dengan undang-undang ketiga Newton), dan tidak ada daya yang bertindak di atasnya dari kiri atau kanan. Dalam keadaan ini, kereta akan terus bergerak dengan kelajuan yang sama di sepanjang permukaan. Sekiranya permukaannya tak terhingga panjang, kereta akan bergerak pada kelajuan itu selama-lamanya.
Undang-undang Kedua Newton: Apakah Angkatan?
Undang-undang kedua Newton mentakrifkan konsep kuasa. Ia menyatakan bahawa daya yang digunakan pada objek adalah sama dengan jisimnya yang didarab dengan mempercepatkan sebab-sebab daya. Dalam simbol, ini adalah:
F = ma
Unit kekuasaan adalah Newton - untuk mengakui orang yang menamakannya - yang merupakan cara tersendiri untuk mengatakan kilogram-meter per kuadrat kedua (kg m / s2). Sekiranya anda mempunyai jisim 1 kg, dan anda mahu mempercepatkannya dengan 1 m / s setiap saat, anda perlu memohon kuasa 1 N.
Menulis undang-undang Newton dengan cara berikut membantu menjelaskan hubungan antara daya dan gerakan:
a = F ÷ m
Pecutan, di sebelah kiri, memberitahu kita berapa banyak yang bergerak. Bahagian sebelah kanan menunjukkan bahawa daya yang lebih besar membawa kepada lebih banyak gerakan, jika jisim objek adalah sama. Sekiranya daya tertentu digunakan, persamaan ini juga menunjukkan bahawa jumlah pecutan bergantung pada jisim yang anda cuba gerakkan. Objek yang lebih besar dan lebih berat bergerak kurang daripada objek yang lebih kecil dan ringan yang tertakluk kepada menolak bersaiz yang sama. Jika anda menendang bola sepak bola, ia akan bergerak lebih banyak daripada jika anda menendang bola bowling dengan kekuatan yang sama.