آشنایی با قوانین نیوتن

قانون اول نیوتن

هر جسمی در هر حالتی که باشد تمایل دارد به همان حالت باقی بماند. مثلا یک کتاب که روی میز هست همین طور ساکن باقی می ماند! مگر اینکه کسی کاری کند که حرکت کند! این ویژگی لختی نامیده می شود!‌

طبق تعریف لختی عبارت است از : تمایل اجسام برای ماندن در حالت اولیه خود!

اما قانون اول نیوتن چه می گوید؟ نتیجه ی ۳ خط بالا می شود قانون اول نیوتن! یک جسم که ساکن است٬ دوست دارد همین طور ساکن باشد! مگر اینکه کسی به آن نیرو وارد کند و آن را مجبور کند حرکت کند! یک جسمی هم که در حال حرکت است دوست دارد همین طور حرکت کند! مگر اینکه کسی به آن نیرو وارد کند و آن را مجبور کند ساکن شود!

طبق تعریف قانون اول نیوتن از کتاب درسی بیان می کند: یک جسم حالت سکون و یا حرکت یکنواخت روی خط راست خود را حفظ می کند٬ مگر آنکه تحت تاثیر نیرویی٬ مجبور به تغییر آن حالت شود.

نیرو: عاملی که باعث تغییر حرکت و شکل اجسام میشود. وقتی به جسمی نیرو وارد میشود جسم تغییر حرکت می دهد٬ یعنی می تواند متحرک یا ساکن شود. در هر صورت تغییر حرکت باعث می شود جسم تغییر سرعت دهد و تغییر سرعت باعث به وجود آمدن شتاب می شود.

قانون دوم نیوتن

اول توضیحاتی که برای نیرو نوشتم را مطالعه کنید. خوب حالا می رویم سراغ قانون دوم نیوتن! گفتم جسم دوست دارد اگر ساکن است٬‌ ساکن باقی بماند و اگر متحرک است٬‌ متحرک باقی بماند! اما اینجا قرار نیست جسم هر طور دوست دارد بماند! ما می خواهیم به آن نیرو وارد کنیم و حالت آن را تغییر بدهیم! وقتی به جسم نیرو وارد کنیم چه چیزی به وجود می آید؟ امیدوارم جوابتان شتاب باشد! چون در توضیحات نیرو این را گفتم ! قانون دوم نیوتن به همین موضوع اشاره دارد و هدفش محاسبه ی همین شتاب است!  

طبق تعریف قانون دوم نیوتن از کتاب درسی بیان می کند: اگر به یک جسم نیروهایی وارد شود٬ شتابی می گیرد که با برآیند نیروهای وارد بر جسم٬ نسبت مستقیم دارد و با آن هم جهت است و با جرم جسم نسبت وارونه دارد. قانون دوم نیوتن را با رابطه ی زیر نمایش می دهند:

a: شتاب حاصل از نیروی وارد شده   F: نیروهای وارد شده بر جسم   m: جرم جسم

اما تحلیل قانون دوم نیوتن! در مرحله ی اول به کلمه ی نیروها دقت کنید! وقتی بر یک جسم نیرو وارد می کنید فقط همان یک نیرو نیست!‌ نیروهای دیگری هم هستند که دارند به جسم وارد می شوند!‌ مثل نیروی گرانش٬ اصطحکاک و ...!‌ منظور از F در فرمول هم برآیند (مجموع) نیروهای وارد بر جسم است.

اینکه با برآیند نیروهای وارد بر جسم رابطه ی مستقیم دارد٬ یک چیز خیلی واضح هست!‌ شما وقتی به یک توپ با قدرت زیاد نیرو وارد می کنید بیشتر تغییر مکان می دهد یا وقتی با قدرت کم نیرو وارد می کنید؟ تغییر مکان بیشتر هم یعنی سرعت بیشتر و سرعت بیشتر هم ....

هم جهت بودن نیرو و شتاب را هم می شود ساده بیان کرد! باز هم توپ و شوت! یک توپ را شوت کنید! تغییر مکان آن کدام طرف است؟ قطعا همان طرفی که نیرو وارد کردید! تغییر مکان هم که ته آن می رسد به شتاب! پس شتاب هم به همان طرفه!

آخرین مورد هم این است که با جرم جسم رابطه ی وارونه دارد!‌ این هم مشخص است! اگه با یک نیروی مشخص به یک توپ پلاستیکی و یک توپ فلزی شوت بزنید هر دو به یک اندازه تغییر مکان می دهند؟ همانطور که چند بار گفتم تغییر مکان کمتر یعنی شتاب کمتر!

قانون سوم نیوتن

قانون سوم خیلی آسان است!‌ خیلی هم مفید است! این قانون می گوید اگر بجای توپ دیوار را شوت کنید پایتان درد می گیرده! چرا؟ چون به هر جسمی که نیرو وارد کنیم آن هم به ما همان اندازه نیرو وارد می کند! حالا یک جسمی مثل توپ ضعیف است و پایمان درد نمی گیرد! یک جسم هم مثل دیوار خیلی قوی است و پایمان درد می گیرد!

طبق تعریف قانون سوم نیوتن از کتاب درسی بیان می کند: هر گاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند٬ جسم دوم هم به جسم اول نیرویی برابر آن٬ ولی در خلاف جهت وارد می کند.

منبع : arna.blogsky.com