Hvad er bevægelseslove?

1. et objekt i hvile forbliver i hvile, og et objekt i bevægelse forbliver i bevægelse med konstant hastighed og i en lige linje, medmindre det påvirkes af en ubalanceret kraft.
2. accelerationen af et objekt afhænger af objektets masse og mængden af anvendt kraft.
3. når et objekt udøver en kraft på et andet objekt, udøver det andet objekt et lige og modsat på det første.

Sir Isaac arbejdede i mange områder af matematik og fysik. Han udviklede gravitationsteorierne i 1666, da han kun var 23 år gammel. I 1686 præsenterede han sine tre bevægelseslove i “Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.”

ved at udvikle sine tre bevægelseslove revolutionerede han videnskaben. Keplers love forklarede, hvorfor planeter bevæger sig i elliptiske baner snarere end i cirkler.

nedenfor er en kort film med Orville og en diskussion om, hvordan Nytons bevægelseslove gjaldt for flyvningen af deres fly.

inerti

et objekt i hvile forbliver i hvile, og et objekt i bevægelse forbliver i bevægelse med konstant hastighed og i en lige linje, medmindre det handles af en ubalanceret kraft.I 2056 (1483) hedder det i den første lov, at ethvert objekt vil forblive i ro eller i ensartet bevægelse i en lige linje, medmindre det tvinges til at ændre sin tilstand ved hjælp af en ekstern kraft. Denne tendens til at modstå ændringer i en bevægelsestilstand Er inerti. Der er ingen nettokraft, der virker på et objekt (hvis alle de eksterne kræfter annullerer hinanden). Derefter opretholder objektet en konstant hastighed. Hvis denne hastighed er nul, forbliver objektet i ro. Hvis en ekstern kraft virker på et objekt, ændres hastigheden på grund af kraften.

eksempler på inerti, der involverer aerodynamik:

• bevægelsen af et fly, når en pilot ændrer gashåndtaget indstilling af en motor.
• bevægelsen af en bold, der falder ned gennem atmosfæren.
• en modelraket, der lanceres op i atmosfæren.
• bevægelsen af en drage, når vinden skifter.

Nyons anden lov: kraft

accelerationen af et objekt afhænger af objektets masse og mængden af anvendt kraft.

hans anden lov definerer en kraft, der skal være lig med ændring i momentum (massetidshastighed) pr.ændring i tid. Momentum er defineret til at være massen m af et objekt gange dets hastighed V.

lad os antage, at vi har et fly på et punkt “0” defineret af dets placering H0 og tid t0. Flyet har en masse m0 og kører med hastighed V0. En ekstern kraft F til flyet vist ovenfor flytter det til punkt “1”. Flyets nye placering er H1 og tid t1.

flyets masse og hastighed ændres under flyvningen til værdierne m1 og V1. Den anden lov kan hjælpe os med at bestemme de nye værdier for V1 og m1, hvis vi ved, hvor stor kraften F er. Lad os bare tage forskellen mellem betingelserne i punkt “1” og betingelserne i punkt “0”.

F = (m1 * V1 – m0 * V0) / (t1 – t0)

Nytons anden lov taler om ændringer i momentum (m * V) så på dette tidspunkt kan vi ikke adskille, hvor meget massen ændrede sig, og hvor meget hastigheden ændrede sig. Vi ved kun, hvor meget produkt (m * V) ændret.

lad os antage, at massen forbliver en konstant værdi svarende til m. denne antagelse er ret god for et fly, den eneste ændring i masse ville være for brændstoffet brændt mellem punkt “1” og punkt “0”. Vægten af brændstoffet er sandsynligvis lille i forhold til vægten af resten af flyet, især hvis vi kun ser på små ændringer i tiden. Hvis vi diskuterede flyvningen af et baseball, så forbliver massen helt sikkert en konstant. Men hvis vi diskuterede flyvningen af en flaskeraket, forbliver massen ikke konstant, og vi kan kun se på ændringer i momentum. For en konstant masse M ser Nytons anden lov ud:

F = m * (V1 – V0) / (t1 – t0)

ændringen i hastighed divideret med tidsændringen er definitionen af accelerationen a. Den anden lov reducerer derefter til det mere velkendte produkt af en masse og en acceleration:

F = m * A

Husk, at dette forhold kun er godt for objekter, der har en konstant masse. Denne ligning fortæller os, at et objekt, der udsættes for en ekstern kraft, vil accelerere, og at accelerationsbeløbet er proportional med kraftens størrelse. Mængden af acceleration er også omvendt proportional med objektets masse; for lige kræfter vil et tungere objekt opleve mindre acceleration end et lettere objekt. I betragtning af momentumligningen forårsager en kraft en ændring i hastighed; og ligeledes genererer en ændring i hastighed en kraft. Ligningen fungerer begge veje.

hastighed, kraft, acceleration og momentum har både en størrelse og en retning forbundet med dem. Forskere og matematikere kalder dette en vektormængde. De her viste ligninger er faktisk vektorligninger og kan anvendes i hver af komponentretningerne. Vi har kun set på en retning, og generelt bevæger et objekt sig i alle tre retninger (op-ned, venstre-højre, frem-tilbage).

eksempel på kraft, der involverer aerodynamik:

• et flys bevægelse som følge af aerodynamiske kræfter, flyets vægt og tryk.

handling& reaktion

når et objekt udøver en kraft på et andet objekt, udøver det andet objekt en lige og modsat kraft på det første.

hans tredje lov siger, at for hver handling (kraft) i naturen er der en lige og modsat reaktion. Hvis objekt A udøver en kraft på objekt B, udøver objekt B også en lige og modsat kraft på objekt A. Med andre ord skyldes kræfter interaktioner.

eksempler på handling og reaktion, der involverer aerodynamik:

• bevægelsen af løft fra en bæreflade, luften afbøjes nedad af bærefladens handling, og som reaktion skubbes vingen opad.
• bevægelsen af en spindekugle, luften afbøjes til den ene side, og bolden reagerer ved at bevæge sig i det modsatte
• bevægelsen af en jetmotor producerer tryk og varme udstødningsgasser strømmer ud bag på motoren, og en stødkraft produceres i den modsatte retning.

anmeldelse

1. 78 >	et objekt i hvile forbliver i ro, og et objekt i bevægelse forbliver i bevægelse med konstant hastighed og i en lige linje, medmindre det påvirkes af en ubalanceret kraft.
2. Den anden lov om bevægelse (kraft)	accelerationen af et objekt afhænger af objektets masse og mængden af anvendt kraft.
3. Handling & reaktion)	når et objekt udøver en kraft på et andet objekt, udøver det andet objekt et lige og modsat på det første.