Ang mga batas ni Newton (buod): kung ano sila, mga pormula at halimbawa

Ano ang mga Batas ng Newton?

Ang mga batas ng Newton ang tatlong mga prinsipyo na naglalarawan sa mga galaw ng katawan, ayon sa isang inertial reference system (tunay na puwersa sa pare-pareho ang bilis).

Ang tatlong batas ni Newton ay:

• Unang batas o batas ng pagkawalang-kilos. Ikalawang batas o pangunahing batas ng dinamika. Pangatlong batas o prinsipyo ng aksyon at reaksyon.

Ang mga batas na ito sa kaugnayan sa pagitan ng puwersa, ang bilis at paggalaw ng mga katawan ay ang batayan ng mga klasikal na mekanika at pisika, at nai-post sa pamamagitan ng Ingles pisiko at matematiko na si Isaac Newton, noong 1687.

Ang unang batas ni Newton: batas ng pagkawalang-galaw

Ang batas ng pagkawalang-kilos o unang batas ay nag-post na ang isang katawan ay mananatili sa pahinga o sa tuwid na paggalaw na may pare-pareho ang bilis, maliban kung ang isang panlabas na puwersa ay inilalapat.

Sa madaling salita, hindi posible na baguhin ng isang katawan ang paunang estado nito (sa pahinga o paggalaw) maliban kung ang isa o higit pang mga puwersa ay namagitan.

Ang unang pormula ng batas ng Newton ay:

Σ F = 0 ↔ dv / dt = 0

Kung ang lakas ng net (Σ F) na inilapat sa isang katawan ay katumbas ng zero, ang pagbilis ng katawan, na nagreresulta mula sa paghati sa pagitan ng bilis at oras (dv / dt), ay magiging pantay din sa zero.

Ang isang halimbawa ng unang batas ng Newton ay isang bola sa isang estado ng pahinga. Para sa paglipat nito, nangangailangan ng isang tao na sipa ito (panlabas na puwersa); kung hindi man, mananatili itong pahinga. Sa kabilang banda, kapag ang bola ay gumagalaw, ang isa pang puwersa ay dapat ding mamagitan upang maaari itong huminto at bumalik sa estado ng pamamahinga nito.

Bagaman ito ang una sa mga iminungkahing batas ng paggalaw ng Newton, ang prinsipyong ito ay na-post ng Galileo Galilei noong nakaraan, kung saan ang huli ay na-kredito para sa may akda nito, at Newton para sa paglathala nito.

Tingnan din: Physics.

Pangalawang batas ni Newton: pangunahing batas ng dinamika

Ang pangunahing batas ng dinamika, ang pangalawang batas ng Newton o pangunahing batas ay nag-post na ang puwersa ng net na inilalapat sa isang katawan ay proporsyonal sa pabilis na nakuha nito sa tilapon nito.

Pangalawang batas ng Newton formula ay:

F = ma

Ang lakas ng net (F) ay katumbas ng produkto na nagreresulta mula sa masa (m), na ipinahayag sa kg, sa pamamagitan ng pagbilis (a), na ipinahayag sa m / s2 (metro bawat segundo parisukat).

Ang pormula na ito ay may bisa lamang kung ang masa ay pare-pareho. Kung ang mass ng katawan ay variable, kinakailangan upang kalkulahin ang dami ng paggalaw, na kung saan ay produkto ng masa ng bagay ng bilis nito (mv).

Sa kasong ito, ang pormula ng batas ng dinamika ay:

F = d (mv) / dt

Ang lakas (F) ay pantay sa derivative ng momentum (d (mv) sa pagitan ng derivative ng oras (dt).

Ang isang halimbawa ng pangalawang batas ng Newton ay makikita sa pamamagitan ng paglalagay ng mga bola ng iba't ibang masa sa isang patag na ibabaw at ilapat ang parehong puwersa sa kanila. Ang mas magaan na bola ay lilipat nang mas mabilis kaysa sa isang may mas mataas na masa.

Ito ay marahil isa sa pinakamahalagang batas ng paggalaw sa klasiko na pisika, dahil sinasagot nito ang tanong kung ano ang puwersa at kung paano ito dapat kalkulahin.

Tingnan din ang mga Dynamics.

Ang ikatlong batas ni Newton: prinsipyo ng pagkilos at reaksyon

Ang pangatlong batas ng Newton na postulate ay nagsasabi na ang bawat aksyon ay bumubuo ng isang pantay na reaksyon, ngunit sa kabaligtaran ng direksyon.

Ang pormula ng batas ng pagkilos at reaksyon ay:

F _1-2 = F _2-1

Ang puwersa ng katawan 1 sa katawan 2 (F _1-2), o puwersa ng pagkilos, ay katumbas ng puwersa ng katawan 2 sa katawan 1 (F _2-1), o puwersa ng reaksyon. Ang puwersa ng reaksyon ay magkakaroon ng parehong direksyon at kadakilaan bilang puwersa ng pagkilos, ngunit sa kabaligtaran ng direksyon.

Ang isang halimbawa ng pangatlong batas ng Newton ay makikita kung kailangan nating ilipat ang isang sopa, o anumang mabibigat na bagay. Ang puwersa ng aksyon na inilalapat sa bagay ay nagiging sanhi upang lumipat ito, ngunit sa parehong oras ay bumubuo ito ng isang reaksyon na puwersa sa kabaligtaran ng direksyon na nakikita natin bilang isang pagtutol ng object.

Tingnan din ang Mga Uri ng kilusan.

Pang-apat na batas ni Newton: unibersal na batas ng gravitation

Ang postulate ng batas na ito ng pisika ay nagsasaad na ang kaakit-akit na puwersa ng dalawang katawan ay proporsyonal sa produkto ng kanilang masa.

Ang lakas ng atraksyon na iyon ay magiging mas malakas sa malapit at mas malaki ang mga katawan.

Ang ika-apat na formula ng batas ng Newton ay:

F = G m1.m2 / d2

Ang puwersa na isinagawa sa pagitan ng dalawang katawan na may masa (F) ay katumbas ng unibersal na pare-pareho ng gravitational (G). Ang pare-pareho na ito ay nakuha sa pamamagitan ng paghati sa produkto ng dalawang masa na kasangkot (m1.m2) sa pamamagitan ng distansya na naghihiwalay sa kanila, parisukat (d2).

Mayroon kaming isang halimbawa ng ika-apat na batas ni Newton sa gravitational na atraksyon na ipinatutupad ng dalawang bowling bola. Kung mas malapit sila sa bawat isa, mas malaki ang kaakit-akit na puwersa.

Tingnan din:

• Gravity. Mga sanga ng pisika.