Fizyka dotyczy działania i opisuje ruch pływaka w basenie oraz siły, które powodują kręcenie się piłki. Siły występują w wielu formach, takich jak niewidzialne przyciąganie grawitacji, ciśnienie wiatru lub siła mięśni ramienia. Kilka prostych praw, odkrytych po raz pierwszy w XVII wieku, opisuje, w jaki sposób siły działają na prawie wszystko, co się porusza.
Siły wokół ciebie
Siły mogą być niewidoczne, ale ich skutki widać na co dzień. Siły działają teraz na ciebie, w tym siła grawitacji, która trzyma cię na krześle. Kiedy jeździsz kolejką górską, twoje uczucia są spowodowane siłą, która podnosi twój żołądek do góry, gdy zjeżdżasz w dół. Kiedy zmienia kierunek, twój żołądek jest ściągany w dół. Niewidzialne siły sprawiają, że chichoczesz i krzyczysz.
Grawitacja – tu, tam, wszędzie
Grawitacja to siła, która ciągnie cię w dół, ku ziemi. Bez tej siły unosiłbyś się w powietrzu. Jest to siła przyciągania między obiektami, takimi jak ty i ziemia. Grawitacja na Księżycu jest mniejsza niż ziemskiej, ponieważ Księżyc jest mniejszy. To wyjaśnia, dlaczego trudno jest chodzić po Księżycu. Możesz zobaczyć, jak astronauci podskakują na powierzchni, gdy odwiedzają Księżyc. Grawitacja nadaje przedmiotom wagę; ponieważ księżyc ma mniej, ważysz mniej na księżycu.
Obiekty w ruchu
Przedmioty opierają się zmianie swojego stanu ruchu. Ci, którzy stoją w miejscu, chcą pozostać w miejscu, a ci, którzy się poruszają, chcą nadal się poruszać. Tylko siła może poruszyć nieruchomy obiekt lub sprawić, że poruszający się obiekt przyspieszy, spowolni lub zmieni kierunek. Niektóre ruchy odbywają się w linii prostej, ale inne ruchy są okrężne. Kiedy rzucasz piłkę, siły działają na piłkę pod różnymi kątami. Sztuką jest sprawić, by piłka leciała prosto, a następnie w ostatniej chwili zmienić kierunek i wejść do słupka lub oszukać przeciwnika, aby nie trafił w cel.
Trzy prawa Newtona
Fizyk Isaac Newton, który żył w latach 1642-1727, powiedział, że trzy zasady mogą opisywać, w jaki sposób siły wprawiają rzeczy w ruch. Pierwsza zasada mówi, że jeśli żadna siła nie jest dostępna, aby zmienić prędkość obiektu, będzie on poruszał się z tą samą prędkością. Dotyczy to również obiektów nieruchomych, choć ich „prędkość” wynosi zero. Może być trudno wyobrazić sobie obiekt poruszający się w nieskończoność, ale kiedy widzisz kulkę toczącą się po podłodze, aż do zatrzymania, małe siły, takie jak tarcie i opór powietrza, w końcu ją spowalniają. Zgodnie z drugą zasadą, siły przyspieszają i tak się dzieje podczas jazdy na rowerze – mocniej naciskasz na pedały, jeśli chcesz jechać szybciej. Trzecia zasada Newtona mówi, że siły zawsze występują parami, a jeśli pchasz w jednym kierunku, to inna siła odpycha. Na przykład twoja waga naciska na podłogę, na której stoisz. W tym samym czasie podłoga odpycha się równie mocno; siły pozostają w równowadze. Gdyby podłoga nie mogła się odepchnąć, przebiłbyś się przez nią.