Newtonovy pohybové zákony
Newtonovy pohybové zákony
1. Úvodem aneb kdo to byl Isaac Newton
Isaac Newton byl anglický fyzik, matematik, astronom, přírodní filosof, alchymista a teolog, jenž bývá často považován za jednu z nejvlivnějších osob v dějinách lidstva.Jeho publikace Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, vydaná v roce 1687, položila základy a dnes bývá řazena mezi nejdůležitější knihy v historii vědy. Newton v ní popisuje zákon všeobecné gravitace a tři zákony pohybu klasické mechaniky, které se na další tři staletí staly základem vědeckého pohledu na fyzický vesmír. Newton propojil Keplerovy zákony pohybu planet s vlastní teorií gravitace a dokázal, že pohyb předmětů na Zemi se řídí stejnými pravidly jako pohyb vesmírných těles. Tím se zasloužil o definitivní zamítnutí heliocentrismu a přispěl k vědecké revoluci.
2. První Newtonův pohybový zákon
říká, že: těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu pokud na něj nepůsobí žádná jiná síla. Například: když je ve vesmíru nějaké těleso které stojí, tak bude pořád stát na místě, dokud na něj nezačne působit síla.Takže toto těleso setrvává v klidu. Když vyletí do vesmíru třeba raketoplán a letí rychlostí 9km/s a vypne motory, tak bude letět stále stejnou rychlostí a bude se pohybovat přímočaře; tzn. těleso (raketoplán) tedy letí v rovnoměrném přímočarém pohybu.
3. Druhý Newtonův pohybový zákon
říká, že: jedině silovým působením můžeme narušit setrvačnost tělesa.
Pokud chceme překonat setrvačnost tělesa (změnit jeho rychlost) musíme na těleso působit silou.
Například: kdybychom do vakua (prostoru, kde není vzduch) postavili na stůl tank, přivázali nehmotnou nit, dali ji přes nehmotnou kladku a na konec nitě uvázali vlas, tak si představte, že vlas (uvázaný na konci nitě) dokáže pohnout tankem (vše probíhá bez tření) viz animace. Z toho vychází, že i ta sebemenší síla může utáhnout (nebo uvést do pohybu) jakoukoli věc.
4. Třetí Newtonův pohybový zákon
říká, že: každá silová akce je doprovázena reakcí.
Například: když působím silou na zeď, tak zeď na mě působí silou stejně velikou ale opačně orientovanou. Například: Terka (na bruslích) se opře o stěnu (akce) a stěna jí “odrazí” dozadu (reakce) viz obrázek. Toto je jediná možnost jak se v tomto případě může Terka urychlit.
Dalším případem je takzvaná vodní raketa.Tato raketa funguje tak, že se petlahev naplní do poloviny vodou a zacpe se korkovým špuntem s ventilkem na huštění. Tento špunt se poté připojí k pumpičce. Když začneme pumpovat, voda v lahvi při každém stlačení pumpičky zabublá, což znamená, že se zbylá část petlahve plní vzduchem.Až se zbylá část petlahve natlakuje vzduchem na určitou hranici, tak špunt vyletí ven. Proč ale vyletí? Protože když se petlahev naplní vzduchem a vzduch už nebude mít místo, kam by se mohl šířit, začne působit silou na špunt. Síla tlaku vzduchu na špunt bude tak veliká, že špunt vyletí ven. Ale hlavní zrychlení je v tom, že vystřikující voda pohání láhev směrem dopředu. Dalším příklad: postavíme proti sobě dva vozíky tak, aby se sebe dotýkaly. Jeden z vozíků bude mít v sobě pružinu. Uvolněním pružiny pružina vystřelí a tím vyvine sílu na druhý vozík, který odjede dozadu. Ale druhý vozík odjede také, protože síly vždy působí v páru. Další příklad si vysvětlíme na vzduchovce. Určitě jste už ze vzduchovky stříleli a víte, že když zmáčknete spoušť a vyletí diabolka, tak ucítíte, jak se vzduchovka posune dozadu. Víte proč? Jestli ne, tak se to teď dozvíte. Natlakovaný vzduch ve vzduchovce působí silou na diabolku a diabolka působí silou stejně velikou, ale opačně orientovanou na vzduch. Ten působí silou také na vzduch, až vzduch začne silově působit na vzduchovku, která sebou trhne dozadu.
Vytvořil: Blackadmin
Odborný poradce : Vojtěch Svoboda