Innhold
- Balanserte kontra ubalanserte krefter
- Treghet vs. akselerasjon
- Ubetinget kontra betinget tilstand
- Eksempel
Bevegelseslover fra Isaac Newtons har blitt ryggraden i klassisk fysikk. Disse lovene, først utgitt av Newton i 1687, beskriver fortsatt nøyaktig verden slik vi kjenner den i dag. Hans første bevegelseslov uttaler at en gjenstand i bevegelse har en tendens til å holde seg i bevegelse med mindre en annen kraft opptrer på den. Denne loven blir noen ganger forvekslet med prinsippene i hans andre bevegelseslov, som sier forholdet mellom makt, masse og akselerasjon. I disse to lovene diskuterer Newton imidlertid separate prinsipper som, selv om de ofte er sammenvevd, likevel beskriver to forskjellige aspekter ved mekanikken.
Balanserte kontra ubalanserte krefter
Newtons første lov omhandler balanserte krefter, eller de som er i en likevektstilstand. Når to krefter er balansert, avbryter de hverandre og har ingen nettoeffekt på gjenstanden. For eksempel, hvis du og vennen din begge trekker i motsatte ender av et tau ved å bruke en like stor styrke, vil ikke midten av tauet bevege seg. Dine like, men motsatte krefter avbryter hverandre. Newtons andre lov beskriver imidlertid gjenstander som er berørt av ubalanserte krefter, eller krefter som ikke avbryter. Når dette skjer, er det netto bevegelse i retning av den kraftigere styrken.
Treghet vs. akselerasjon
I henhold til Newtons første lov, når alle kreftene som er på jobb på et objekt er balansert, vil objektet forbli i staten det er i for alltid. Hvis den beveger seg, vil den forbli i samme hastighet og i samme retning. Hvis den ikke beveger seg, vil den aldri bevege seg. Dette er kjent som treghetsloven. I henhold til Newtons andre lov, hvis status quo endres slik at kreftene som arbeider på objektet blir ubalansert, vil objektet akselerere med en hastighet som er beskrevet av ligningen F = ma, der "F" tilsvarer nettkraften som virker på objektet , "m" tilsvarer massen og "a" tilsvarer den resulterende akselerasjonen.
Ubetinget kontra betinget tilstand
Treghet og akselerasjon beskriver forskjellige egenskaper til objektet. Treghet er en ubetinget egenskap som enhver gjenstand har til enhver tid, uavhengig av hva som skjer med den. Et objekt akselererer imidlertid ikke alltid. Dette skjer bare under et spesifikt sett av betingelser; derfor kan du beskrive akselerasjon som en betinget tilstand. Akselerasjonshastigheten er også betinget ved at den avhenger av gjenstandenes masse og mengden nettokraft. For eksempel vil en 1-Newton-kraft som virker på en ball som veier 1 g ikke føre til at ballen akselererer så mye som en 2-Newton-styrke.
Eksempel
Treghet beskriver hvorfor mennesker i et bevegelig kjøretøy må beherskes. Hvis bilen plutselig skulle stoppe, vil menneskene inne fortsette å bevege seg fremover med mindre bilbeltet bruker en motstandskraft. Akselerasjonen beskriver hvorfor bilen plutselig stoppet. Fordi retardasjon er negativ akselerasjon, styres den av den andre loven. Da styrken som motarbeidet bilene framover beveget seg, ble større enn den som fremførte bevegelsen, ble det fart i bilen til den stoppet.