Aký je rozdiel medzi Newtonovým prvým pohybovým zákonom a Newtonovým druhým pohybovým zákonom?

Pohybové zákony Isaaca Newtona sa stali chrbticou klasickej fyziky. Tieto zákony, ktoré prvýkrát vydal Newton v roku 1687, stále presne popisujú svet, ako ho poznáme dnes. Jeho Prvý zákon pohybu uvádza, že objekt v pohybe má tendenciu zostať v pohybe, pokiaľ na neho nepôsobí iná sila. Tento zákon je niekedy zamieňaný s princípmi v jeho druhom pohybovom zákone, ktorý uvádza vzťah medzi silou, hmotnosťou a zrýchlením. V týchto dvoch zákonoch však Newton pojednáva o samostatných princípoch, ktoré, aj keď sú často vzájomne prepojené, napriek tomu popisujú dva rôzne aspekty mechaniky.

Vyvážený vs. Nevyvážené sily

Prvý Newtonov zákon sa zaoberá vyváženými silami alebo tými, ktoré sú v rovnovážnom stave. Ak sú dve sily vyvážené, vzájomne sa rušia a na objekt nemajú žiadny čistý účinok. Napríklad, ak vy a váš priateľ natiahnete rovnakú silu na opačné konce lana, stred lana sa nebude hýbať. Vaše rovnaké, ale opačné sily sa navzájom rušia. Druhý Newtonov zákon však popisuje objekty ovplyvnené nevyváženými silami alebo silami, ktoré sa nezrušia. Ak k tomu dôjde, dôjde k čistému pohybu v smere silnejšej sily.

Zotrvačnosť vs. Zrýchlenie

Podľa prvého Newtonovho zákona, keď sú všetky sily, ktoré pôsobia na objekt, vyvážené, tento objekt zostane v takom stave, v akom je navždy. Ak sa pohybuje, zostane sa pohybovať rovnakou rýchlosťou a rovnakým smerom. Ak sa nehýbe, nikdy sa nepohne. Toto sa nazýva zákon zotrvačnosti. Podľa druhého Newtonovho zákona, ak sa súčasný stav zmení tak, že sily pôsobiace na objekt budú nevyvážené, bude objekt akcelerovať o rýchlosť opísaná rovnicou F = ma, kde „F“ sa rovná čistej sile pôsobiacej na objekt, „m“ sa rovná jeho hmotnosti a „a“ sa rovná výslednej hodnote zrýchlenie.

Bezpodmienečný vs. Podmienený stav

Zotrvačnosť a zrýchlenie popisujú rôzne vlastnosti objektu. Zotrvačnosť je bezpodmienečná vlastnosť, ktorú má každý objekt neustále, bez ohľadu na to, čo sa s ním stane. Objekt sa však nie vždy zrýchli. Deje sa tak iba za konkrétnych podmienok; preto môžete akceleráciu opísať ako podmienený stav. Rýchlosť zrýchlenia je tiež podmienená tým, že závisí od hmotnosti objektu a množstva čistej sily. Napríklad 1-newtonová sila pôsobiaca na guľku s hmotnosťou 1 g nespôsobí, že sa lopta zrýchli rovnako ako 2-newtonová sila.

Príklad

Zotrvačnosť popisuje, prečo musia byť ľudia v idúcom vozidle pripútaní. Ak by sa malo vozidlo náhle zastaviť, ľudia vo vnútri budú pokračovať v pohybe vpred, pokiaľ bezpečnostný pás nevyvinie opačnú silu. Zrýchlenie popisuje, prečo sa auto náhle zastavilo. Pretože spomalenie je negatívne zrýchlenie, riadi sa druhým zákonom. Keď sila pôsobiaca proti pohybu vozidla vpred bola väčšia ako sila, ktorá jeho pohyb poháňala, auto spomalilo, až kým nezastavilo.

  • Zdieľam
instagram viewer