Hej! Gotowi na powtórkę z pierwszej zasady dynamiki Newtona?
Super! Zaczynajmy!
Czym jest Pierwsza Zasada Dynamiki Newtona?
To proste prawo fizyki.
Mówi o tym, co dzieje się z ciałem, gdy nie działają na nie żadne siły.
Lub, gdy siły działające się równoważą.
Treść Zasady
Każde ciało trwa w stanie spoczynku lub ruchu jednostajnego prostoliniowego, dopóki siły zewnętrzne nie zmuszą go do zmiany tego stanu.
Zapamiętaj to!
To klucz do zrozumienia.
Rozkładamy to na części
Co to znaczy "stan spoczynku"?
To znaczy, że ciało się nie porusza.
Stoi w miejscu.
Co to znaczy "ruch jednostajny prostoliniowy"?
Oznacza to, że ciało porusza się po linii prostej.
Ze stałą prędkością.
Czyli ani nie przyspiesza, ani nie zwalnia.
Ani nie zmienia kierunku.
Siły zewnętrzne
Co to są "siły zewnętrzne"?
To siły działające na ciało z zewnątrz.
Na przykład:
- Siła grawitacji
- Siła tarcia
- Siła nacisku
Jeśli te siły się równoważą, to tak jakby ich nie było.
Ciało zachowuje się, jakby żadna siła na niego nie działała.
Wzór na Pierwszą Zasadę Dynamiki Newtona
Tak naprawdę, nie ma jednego konkretnego wzoru.
Ale możemy to zapisać w formie równania:
∑F = 0
Co to znaczy?
∑ (sigma) to znak sumy.
F oznacza siłę.
Więc ∑F to suma wszystkich sił działających na ciało.
Jeśli ∑F = 0, to znaczy, że suma wszystkich sił jest równa zero.
Siły się równoważą.
To jest warunek, aby ciało było w spoczynku lub poruszało się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Inercja (Bezwładność)
Pierwsza zasada dynamiki Newtona jest też nazywana zasadą bezwładności.
Bezwładność to tendencja ciała do zachowania swojego stanu ruchu.
Ciało chce pozostać w spoczynku, jeśli jest w spoczynku.
I chce poruszać się ruchem jednostajnym prostoliniowym, jeśli się porusza.
Im większa masa ciała, tym większa jego bezwładność.
Ciężej jest wprawić w ruch ciało o dużej masie.
I ciężej jest zatrzymać ciało o dużej masie, które się porusza.
Przykłady
Przykład 1: Książka leżąca na stole.
Na książkę działa siła grawitacji skierowana w dół.
Ale stół działa na książkę siłą reakcji skierowaną w górę.
Te siły się równoważą.
∑F = 0.
Książka pozostaje w spoczynku.
Przykład 2: Samochód jadący po autostradzie ze stałą prędkością.
Silnik samochodu generuje siłę napędową.
Ale działa też siła oporu powietrza i siła tarcia.
Jeśli siła napędowa równoważy siły oporu, to ∑F = 0.
Samochód porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Przykład 3: Hokeista uderza krążek.
Na początku krążek spoczywa.
∑F = 0.
Hokeista uderza krążek kijem. Działa siłą.
∑F ≠ 0.
Krążek zaczyna się poruszać.
Po pewnym czasie krążek zwalnia i zatrzymuje się.
Dlaczego?
Działa na niego siła tarcia.
∑F ≠ 0.
Podsumowanie
Pierwsza zasada dynamiki Newtona mówi, że ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, dopóki nie zadziałają na nie siły zewnętrzne.
∑F = 0 jest warunkiem koniecznym do spełnienia tej zasady.
Zasada ta jest również znana jako zasada bezwładności.
Pamiętaj o tym!
Powodzenia na egzaminie!
