Vad är Newtons första lag för rörelse

Newtons första lag för rörelsedefinition

Newtons första lag om rörelse säger att en kroppen fortsätter att resa med konstant hastighet så länge som det inte finns någon resulterande kraft som verkar på kroppen.

Eftersom hastigheten är en vektor, Konstant hastighet innebär att kroppen har samma hastighet och riktning under en viss tidsperiod. Detta kan antingen betyda det Ett föremål är i vila fortsätter att stanna i vila (konstant hastighet = 0) eller detsamma en kropp som rör sig vid en viss hastighet fortsätter att röra sig vid samma konstanta hastighet längs en rak linje. Om kroppen ändrar riktningen, även om Hastigheten är konstant, det finns en acceleration och krafterna på kroppen är inte balanserade. Om du till exempel svänger ett objekt i en cirkel med konstant hastighet accelererar objektet fortfarande eftersom det ändrar rörelseriktningen.

Newtons första lag för rörelse och tröghet

Tendensen att en kropp behåller sin rörelse är kallad tröghet. Om en buss plötsligt gäller raster, kan passagerarna på den fortsätta att röra sig framåt och de kolliderar med sätet framför dem. När bussen passar raster mer försiktigt kan friktionskraften mellan passagerarna och sätet vara tillräckligt för att stoppa passagerarna att falla av sina platser.

Om du sparkar en boll längs marken, fortsätter det inte att flytta för evigt med samma hastighet. Detta beror på att på jorden den resulterande kraften på bollen inte är 0. Friktion verkar mellan bollen och marken, vilket gör att bollen retarderar. En puck som används i ishockey upplever mycket mindre friktion och så fortsätter den att röra sig under en betydligt längre tid. Rumfartyg, när de är i rymden, upplever också en mycket liten kraft. Så fortsätter de att resa med nästan ingen hastighetsförändring. De upplever gravitation när de reser närmare planeter eller stjärnor, och deras banor böjer sig. Forskare använder faktiskt denna effekt, och genom att göra tidigare beräkningar kan de noggrant planera rymdskeppens banor. När en rymdskepps bana blir krökt när den färdas runt ett massivt objekt (t ex en planet), sägs de att slangbella runt kroppen.

Luftmotstånd och terminalhastighet

På jorden kan fallande föremål resa med konstant fart om de uppnår sluthastighet. Detta händer exempelvis när ett föremål faller genom luften. När objektet accelererar skulle luftmotståndet på kroppen öka, medan kroppens vikt förblir densamma. Slutligen kan luftmotståndet bli lika med objektets vikt. I detta fall kommer vikten och luftmotståndet, som nu har samma storlekar och verkar i motsatta riktningar, att avbryta varandra, vilket gör nätkraften på objektet 0. Då kommer objektets hastighet inte längre att ändras tills det når jord. Denna konstanta hastighet uppnådd av objektet kallas terminalhastighet.

Exempel på Newtons första lag för rörelse

En fallskärmshoppare, med en massa på 65 kg, faller vid terminalhastighet. Hitta storleken på luftmotstånd som upplevs av skydiveren.

Eftersom skydiveren faller i konstant hastighet, enligt Newtons första lag, bör krafterna på skydiveren balanseras. Vikt verkar nedåt, och detta har en storleksordning av . Den uppåtgående kraften bör avbryta detta för att krafterna ska balanseras. Så den uppåtriktade kraften kommer också att ha en storleksgrad av 638 N.