חוקי התנועה של ניוטון

החוקים השולטים בתנועה חמקו מדענים, פילוסופים והוגים גדולים אחרים עד המאה ה -17. ואז, בשנות השמונים של המאה העשרים, הציע אייזק ניוטון שלושה חוקים שהסבירו כיצד אינרציה, תאוצה ותגובה משפיעים על תנועת האובייקטים. לצד חוק הכבידה של ניוטון, חוקים אלה היוו את הבסיס לפיזיקה הקלאסית.

חוק התנועה הראשון של ניוטון, המכונה גם חוק האינרציה, קובע כי עצמים אינם זזים ולא מפסיקים לנוע בכוחות עצמם. אובייקט משנה את מצב התנועה שלו רק כאשר פועל על ידי כוח חיצוני. כדור במנוחה, למשל, יישאר במנוחה עד שתלחץ עליו. לאחר מכן הוא יתגלגל עד לחיכוך מהקרקע והאוויר יביא אותו לעצירה.

החוק השני של ניוטון מסביר כיצד כוחות חיצוניים משפיעים על מהירות האובייקט בתנועה. הוא קובע כי האצה של אובייקט עומדת ביחס ישר לכוח הגורם לו, וביחס הפוך למסת האובייקט. מבחינה מעשית, משמעות הדבר היא כי נדרש יותר כוח להזיז חפץ כבד מאשר קל.

שקול סוס ועגלה. כמות הכוח שהסוס יכול להפעיל קובעת את מהירות העגלה. הסוס יכול לנוע מהר יותר עם עגלה קטנה וקלה יותר לגרור, אך המהירות המרבית שלו מוגבלת על ידי משקל של עגלה כבדה יותר.

בפיזיקה האטה נחשבת להאצה. לפיכך, כוח הפועל בכיוון ההפוך של עצם נע גורם להאצה בכיוון זה. לדוגמא, אם סוס מושך עגלה בעלייה, כוח המשיכה מושך את העגלה כלפי מטה כאשר הסוס מושך כלפי מעלה. במילים אחרות, כוח הכבידה גורם להאצה שלילית בכיוון התנועה של הסוס.

החוק השלישי של ניוטון קובע כי לכל פעולה בטבע יש תגובה שווה והפוכה. חוק זה מודגם על ידי פעולת הליכה או ריצה. כשרגלייך מפעילות כוח למטה ואחורה, אתה מונע קדימה ומעלה. זה מכונה "כוח תגובה קרקעי".

כוח זה נצפה גם בתנועה של גונדולה. כשהנהג לוחץ את מוט הקפיצה שלו על הקרקע מתחת לפני המים, הוא יוצר מכני מערכת המניעה את הסירה קדימה לאורך פני המים בכוח השווה לזה שהפעיל על קרקע, אדמה.