Over Motion & Force voor kinderen

Natuurkunde gaat over actie en het beschrijft de beweging van een zwemmer in het zwembad en de krachten die een bal laten draaien. Krachten zijn er in vele vormen, zoals de onzichtbare aantrekkingskracht van de zwaartekracht, de druk van de wind of de kracht van de spieren in je arm. Een paar eenvoudige wetten, voor het eerst ontdekt in de 17e eeuw, beschrijven hoe krachten werken op bijna alles wat beweegt.

Krachten zijn misschien onzichtbaar, maar je kunt hun resultaten elke dag zien. Er werken nu krachten op je, inclusief de zwaartekracht die je aan je stoel houdt. Als je in een achtbaan rijdt, worden je gevoelens veroorzaakt door een kracht die je maag omhoog tilt als je bergafwaarts gaat. Als het van richting verandert, wordt je maag naar beneden getrokken. De onzichtbare krachten laten je giechelen en schreeuwen.

Zwaartekracht is een kracht die je naar beneden trekt, naar de grond. Zonder deze kracht zou je in de lucht rondzweven. Het is een aantrekkingskracht tussen objecten, zoals jij en de aarde. De zwaartekracht op de maan is kleiner dan die van de aarde omdat de maan kleiner is. Dit verklaart waarom het moeilijk is om op de maan te lopen. Je kunt astronauten op het oppervlak zien stuiteren wanneer ze de maan bezoeken. Zwaartekracht geeft objecten gewicht; omdat de maan minder heeft, zou je minder wegen op de maan.

Objecten verzetten zich tegen het veranderen van hun bewegingstoestand. Wie stilstaat, wil stil blijven, en wie in beweging is, wil in beweging blijven. Alleen een kracht kan een bewegingloos object verplaatsen, of een bewegend object ertoe brengen te versnellen, te vertragen of van richting te veranderen. Sommige bewegingen gebeuren in een rechte lijn, maar andere bewegingen zijn cirkelvormig. Als je een bal gooit, werken krachten onder verschillende hoeken op de bal. De truc is om een ​​bal recht te laten gaan en dan op het laatste moment van richting te veranderen en de doelpaal binnen te gaan of de tegenstander voor de gek te houden zodat hij het schot mist.

Natuurkundige Isaac Newton, die leefde tussen 1642 en 1727, zei dat drie regels kunnen beschrijven hoe krachten dingen laten bewegen. De eerste regel stelt dat als er geen kracht beschikbaar is om de snelheid van een object te veranderen, het met dezelfde snelheid zal blijven bewegen. Dit geldt ook voor onbeweeglijke objecten, hoewel hun "snelheid" nul is. Het is misschien moeilijk voor te stellen dat een object voor altijd blijft bewegen, maar als je een bal op de grond ziet rollen totdat hij stopt, vertragen kleine krachten zoals wrijving en luchtweerstand het uiteindelijk. Volgens de tweede regel zorgen krachten ervoor dat dingen versnellen en dit is wat er gebeurt als je fietst - je trapt harder op de pedalen als je sneller wilt gaan. De derde regel van Newton zegt dat krachten altijd in paren gebeuren en als je in één richting duwt, is er een andere kracht die terugdringt. Je gewicht drukt bijvoorbeeld naar beneden op de vloer waarop je staat. Tegelijkertijd duwt de vloer net zo hard weer omhoog; de krachten blijven in evenwicht. Als de vloer niet terug kon duwen, zou je er doorheen crashen.