A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Newton mozgástörvényei

Newton mozgástörvényei

Az animáció szemlélteti Sir Isaac Newton három mozgástörvényét, amelyek forradalmasították a fizikát.

Fizika

Címkék

mozgástörvény, Newton, Isaac Newton, erő, gyorsulás, lendületmegmaradás, inerciarendszer, tehetetlenség, ellenerő, egyenletes mozgás, húzóerő, törvény, súlyerő, súrlódás, tömeg, tolóerő, gyorsítóerő, reakció, axióma, gravitáció, mechanika, Principia Mathematica, kalkulus, függvényanalízis, fizika, kísérlet, fizikus, matematikus

Kapcsolódó extrák

Kérdések

  • Mi történik egy mozgó testtel, ha nem hat rá erő?
  • Miért kell erőt kifejteni, hogy egyenletes sebességgel egyenes vonalban húzzunk egy testet a földön?
  • Egy labdát 1 N erővel vonz a Föld. Mekkora erővel vonzza a labda a Földet?
  • Egy nagyobb és egy kisebb tömegű test mekkora gravitációs vonzóerőt gyakorol egymásra?
  • Ugyanakkora erő hat egy nagyobb és egy kisebb tömegű űrhajóra. Melyik űrhajó gyorsulása nagyobb?
  • Mi a testek természetes állapota, amelybe törekednek?
  • Mi Newton fő művének címe?
  • Mit NEM dolgozott ki Newton?
  • Mivel NEM foglalkozott Newton?

Jelenetek

Newton 1. törvénye

  • A testek egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznek, vagy nyugalomban maradnak mindaddig, míg a mozgásállapotukat külső erőhatás meg nem változtatja.
  • csúszási súrlódás - A mozgó testre hat a súrlódási erő, ami megváltoztatja a test mozgásállapotát, a testet lassítja. (A lassulás negatív gyorsulás.) Ha a testre nem hatna a súrlódási erő, a test egyenes vonalú egyenletes mozgást végezne.
  • csúszási súrlódás - A súrlódási erő folyamatosan hat a mozgó testre, és megváltoztatni igyekszik annak mozgásállapotát. Ahhoz, hogy a testet egyenes vonalú egyenletes mozgásban tartsuk, erőt kell kifejtenünk, de ez az erő egy másik erő – a súrlódási erő – leküzdéséhez szükséges.
  • húzóerő - Azért kell kifejteni a test mozgásban tartásához, mert a testet a súrlódási erő lassítja. Amikor a húzóerő éppen azonos nagyságú és ellentétes irányú, mint a súrlódási erő, tehát amikor a testre ható erők eredője nulla, a test egyenes vonalban egyenletesen mozog. Tehát az, hogy az asztallapon meglökött és magára hagyott test megáll, nem mond ellent Newton 1. törvényének, mert a testre folyamatosan hat a súrlódási erő.
  • A test gyorsulása arányos a testre ható erővel és az erő irányába mutat (F = ma).
  • tolóerő - A hajtómű működés közben fejti ki az űrhajóra, ami emiatt gyorsul. Mivel a világűrben súrlódási erő gyakorlatilag nem hat, ezért az űrhajó kikapcsolt hajtóművel egyenes vonalú egyenletes mozgást végez (vagy nyugalomban van).
  • megegyező tolóerők
  • kisebb tömegű test
  • nagyobb tömegű test - Ugyanakkora tolóerő hatására a nagyobb tömegű test kevésbé gyorsul. A tömeg a gyorsító hatásnak való ellenállás, azaz a tehetetlenség mértéke.
  • megegyező tömegek
  • kisebb tolóerő
  • nagyobb tolóerő - Megegyező tömegű testek közül az gyorsul nagyobb mértékben, amelyre nagyobb gyorsítóerő hat.
  • Ha egy test erőhatást gyakorol egy másik testre, a második test is erőhatást gyakorol az elsőre. A két erő megegyező nagyságú és ellentétes irányú.
  • erő - Az űrhajós fejti ki a labdára: emiatt a labda gyorsul.
  • ellenerő - A labda fejti ki az űrhajósra: emiatt az űrhajós gyorsul.
  • erő - A golyót röpíti ki a fegyverből.
  • ellenerő - A fegyver visszarúgását okozza.
  • erő
  • ellenerő - A labda erőt fejt ki a kőpadlóra, és a padló ezzel megegyező nagyságú, de ellentétes irányú erőt fejt ki a labdára. Emiatt pattan vissza a labda.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel húzza az alma az ágat/erőmérőt.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az ág/erőmérő az almát. Pontosan kiegyenlíti az alma súlyerejét, máskülönben az alma gyorsulna valamilyen irányba.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel vonzza az Föld az almát.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az alma a Földet.

Newton 1. törvénye a tehetetlenség törvénye.
Kimondja, hogy a testek egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznek, vagy nyugalomban maradnak mindaddig, amíg mozgásállapotukat külső erőhatás meg nem változtatja. Tehát a mozgás egy állapot, amelynek nem a fenntartásához, hanem a megváltoztatásához szükséges ható ok, azaz erő.
Newton előtt úgy vélték, hogy a mozgás fenntartásához mozgató okra, erőre van szükség, mert a hétköznapi tapasztalat szerint ha nem hat egy testre erő, akkor az nyugalomban marad, vagy nyugalomba kerül. Valójában azonban a mozgás megszüntetéséhez is éppúgy erőre van szükség, mint a létrehozásához, de a súrlódás könnyen megtéveszthet bennünket.
Az asztalon meglökött test megáll, de nem azért, mert nem hat rá erő, hanem épp azért, mert hat rá a súrlódási erő, ami megváltoztatja a mozgásállapotát. Ahhoz, hogy ennek a testnek az egyenes vonalú egyenletes mozgását fenntartsuk, erőt kell kifejtenünk. Azonban ezzel az erővel a súrlódási erőt ellensúlyozzuk.
A tehetetlenség törvénye csak különleges vonatkoztatási rendszerekben: az inerciarendszerekben érvényes, amelyek nem gyorsulnak. Például egy gyorsuló autó nem inerciarendszer: benne ülve az ülésbe nyomódunk, holott nem hat ránk erő. Az inerciarendszer jó közelítése egy olyan űrhajó, amely nagy tömegű égitestektől távol mozog a súrlódásmentes világűrben.

Newton 2. törvénye

  • A testek egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznek, vagy nyugalomban maradnak mindaddig, míg a mozgásállapotukat külső erőhatás meg nem változtatja.
  • csúszási súrlódás - A mozgó testre hat a súrlódási erő, ami megváltoztatja a test mozgásállapotát, a testet lassítja. (A lassulás negatív gyorsulás.) Ha a testre nem hatna a súrlódási erő, a test egyenes vonalú egyenletes mozgást végezne.
  • csúszási súrlódás - A súrlódási erő folyamatosan hat a mozgó testre, és megváltoztatni igyekszik annak mozgásállapotát. Ahhoz, hogy a testet egyenes vonalú egyenletes mozgásban tartsuk, erőt kell kifejtenünk, de ez az erő egy másik erő – a súrlódási erő – leküzdéséhez szükséges.
  • húzóerő - Azért kell kifejteni a test mozgásban tartásához, mert a testet a súrlódási erő lassítja. Amikor a húzóerő éppen azonos nagyságú és ellentétes irányú, mint a súrlódási erő, tehát amikor a testre ható erők eredője nulla, a test egyenes vonalban egyenletesen mozog. Tehát az, hogy az asztallapon meglökött és magára hagyott test megáll, nem mond ellent Newton 1. törvényének, mert a testre folyamatosan hat a súrlódási erő.
  • A test gyorsulása arányos a testre ható erővel és az erő irányába mutat (F = ma).
  • tolóerő - A hajtómű működés közben fejti ki az űrhajóra, ami emiatt gyorsul. Mivel a világűrben súrlódási erő gyakorlatilag nem hat, ezért az űrhajó kikapcsolt hajtóművel egyenes vonalú egyenletes mozgást végez (vagy nyugalomban van).
  • megegyező tolóerők
  • kisebb tömegű test
  • nagyobb tömegű test - Ugyanakkora tolóerő hatására a nagyobb tömegű test kevésbé gyorsul. A tömeg a gyorsító hatásnak való ellenállás, azaz a tehetetlenség mértéke.
  • megegyező tömegek
  • kisebb tolóerő
  • nagyobb tolóerő - Megegyező tömegű testek közül az gyorsul nagyobb mértékben, amelyre nagyobb gyorsítóerő hat.
  • Ha egy test erőhatást gyakorol egy másik testre, a második test is erőhatást gyakorol az elsőre. A két erő megegyező nagyságú és ellentétes irányú.
  • erő - Az űrhajós fejti ki a labdára: emiatt a labda gyorsul.
  • ellenerő - A labda fejti ki az űrhajósra: emiatt az űrhajós gyorsul.
  • erő - A golyót röpíti ki a fegyverből.
  • ellenerő - A fegyver visszarúgását okozza.
  • erő
  • ellenerő - A labda erőt fejt ki a kőpadlóra, és a padló ezzel megegyező nagyságú, de ellentétes irányú erőt fejt ki a labdára. Emiatt pattan vissza a labda.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel húzza az alma az ágat/erőmérőt.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az ág/erőmérő az almát. Pontosan kiegyenlíti az alma súlyerejét, máskülönben az alma gyorsulna valamilyen irányba.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel vonzza az Föld az almát.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az alma a Földet.

Newton 2. törvénye szerint a testre ható erő és a test gyorsulása egyenesen arányos.
Azaz, ha ugyanarra a testre kétszer, háromszor nagyobb erő hat, a test gyorsulása kétszer, háromszor nagyobb. Az arányossági tényező a tömeg: ha a test tömege kétszer háromszor nagyobb, ugyanakkora erő hatására a gyorsulása kétszer, háromszor kisebb.
Tehát a tömeg megadja azt, hogy a test mennyire áll ellen a gyorsító hatásnak: a tömeg a tehetetlenség mértéke. Matematikai alakban: F = ma.
A tömeg mértékegysége a kg, a gyorsulásé a m/s². Tehát az erő mértékegysége a kg (m/s²), neve newton, jele N.
1 N nagyságú erő az 1 kg tömegű testen 1 m/s² gyorsulást okoz.

Newton 3. törvénye

  • A testek egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznek, vagy nyugalomban maradnak mindaddig, míg a mozgásállapotukat külső erőhatás meg nem változtatja.
  • csúszási súrlódás - A mozgó testre hat a súrlódási erő, ami megváltoztatja a test mozgásállapotát, a testet lassítja. (A lassulás negatív gyorsulás.) Ha a testre nem hatna a súrlódási erő, a test egyenes vonalú egyenletes mozgást végezne.
  • csúszási súrlódás - A súrlódási erő folyamatosan hat a mozgó testre, és megváltoztatni igyekszik annak mozgásállapotát. Ahhoz, hogy a testet egyenes vonalú egyenletes mozgásban tartsuk, erőt kell kifejtenünk, de ez az erő egy másik erő – a súrlódási erő – leküzdéséhez szükséges.
  • húzóerő - Azért kell kifejteni a test mozgásban tartásához, mert a testet a súrlódási erő lassítja. Amikor a húzóerő éppen azonos nagyságú és ellentétes irányú, mint a súrlódási erő, tehát amikor a testre ható erők eredője nulla, a test egyenes vonalban egyenletesen mozog. Tehát az, hogy az asztallapon meglökött és magára hagyott test megáll, nem mond ellent Newton 1. törvényének, mert a testre folyamatosan hat a súrlódási erő.
  • A test gyorsulása arányos a testre ható erővel és az erő irányába mutat (F = ma).
  • tolóerő - A hajtómű működés közben fejti ki az űrhajóra, ami emiatt gyorsul. Mivel a világűrben súrlódási erő gyakorlatilag nem hat, ezért az űrhajó kikapcsolt hajtóművel egyenes vonalú egyenletes mozgást végez (vagy nyugalomban van).
  • megegyező tolóerők
  • kisebb tömegű test
  • nagyobb tömegű test - Ugyanakkora tolóerő hatására a nagyobb tömegű test kevésbé gyorsul. A tömeg a gyorsító hatásnak való ellenállás, azaz a tehetetlenség mértéke.
  • megegyező tömegek
  • kisebb tolóerő
  • nagyobb tolóerő - Megegyező tömegű testek közül az gyorsul nagyobb mértékben, amelyre nagyobb gyorsítóerő hat.
  • Ha egy test erőhatást gyakorol egy másik testre, a második test is erőhatást gyakorol az elsőre. A két erő megegyező nagyságú és ellentétes irányú.
  • erő - Az űrhajós fejti ki a labdára: emiatt a labda gyorsul.
  • ellenerő - A labda fejti ki az űrhajósra: emiatt az űrhajós gyorsul.
  • erő - A golyót röpíti ki a fegyverből.
  • ellenerő - A fegyver visszarúgását okozza.
  • erő
  • ellenerő - A labda erőt fejt ki a kőpadlóra, és a padló ezzel megegyező nagyságú, de ellentétes irányú erőt fejt ki a labdára. Emiatt pattan vissza a labda.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel húzza az alma az ágat/erőmérőt.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az ág/erőmérő az almát. Pontosan kiegyenlíti az alma súlyerejét, máskülönben az alma gyorsulna valamilyen irányba.
  • erő (súlyerő) - Ezzel az erővel vonzza az Föld az almát.
  • ellenerő - Ezzel az erővel húzza az alma a Földet.

Newton 3. törvénye a hatás-ellenhatás törvénye. Ha egy test erőhatást gyakorol egy másik testre, a második test is erőhatást gyakorol az elsőre.
A két erő megegyező nagyságú és ellentétes irányú.
Tehát az erők mindig párosával lépnek fel.
Ez a rakétameghajtás alapelve is: a hajtóműből az égés miatt fellépő erőhatás hajtja kifelé a gázt, az ellenerő pedig a rakétát mozgatja. A lőfegyverek visszarúgását a golyót kiröpítő erő ellenereje okozza.
Talpunk erőt gyakorol a talajra, és a talaj ugyanekkora erővel nyomja a talpunkat. Bármely test ugyanakkora erővel vonzza a Földet, amekkora erővel a Föld vonzza a testet.

Feladat

Kapcsolódó extrák

Az égi mechanika fejlődése

A jelenet a világegyetemről alkotott képünket befolyásoló csillagászok, fizikusok munkásságát foglalja össze.

A Naprendszer, bolygópályák

A Nap körül 8 bolygó kering ellipszispályán.

A súlytalanság

Az űrhajó pályája során állandó szabadesésben van.

Erőhatások

Az animáció a kerekes és csúszótalpas kiskocsira ható erőhatásokat mutatja be.

Torziós ingák

Torziós szál csavarodásával mérik valamely erőhatás nagyságát.

A kerékpár fizikája

A kerékpár működésén keresztül megérthetünk jó néhány fizikai törvényszerűséget.

Aerodinamikai felhajtóerő

Az aszimmetrikus profil miatt a szárnyakon nagy sebességű mozgás során felhajtóerő jön létre.

Ferde torony (Pisa, 14. század)

A pisai katedrális középkori harangtornya a világ leghíresebb ferde tornya.

Fizikusok, akik megváltoztatták a világot

E nagyszerű tudósok tevékenysége óriási hatást gyakorolt a fizika tudományának fejlődésére.

Galileo Galilei műhelye

Galileo Galilei nagyszerű ismeretekkel gazdagította a fizika és a csillagászat tudományát.

Gravitációs hullám (LIGO obszervatórium)

Ha nagy tömegű testek gyorsulva mozognak, akkor körülöttük fodrozódások keletkeznek téridőben, ezek a gravitációs hullámok.

Hőlégballon

Olyan speciális léggömb, melynél a töltőgáz a felmelegített levegő.

Marie Curie laboratóriuma

A fizikai és a kémiai Nobel-díjat is elnyerő Marie Curie a tudománytörténet talán legismertebb női alakja.

Tengeralattjáró

A hajótest átlagsűrűségének változtatásával a hajó alámerülhet, vagy a felszínre emelkedhet.

Üstökösök

Az üstökösök a Nap körül keringő látványos égitestek.

Vitorlás hajók

Az általában kereskedelmi vitorlásként használt szkúner hajótípus a 16-17. századi Hollandiában alakult ki.

Műholdtípusok

A Föld körül keringő mesterséges égitesteket polgári és katonai célokra egyaránt felhasználjuk.

Ókori római ostromgépek

A hódító rómaiak hatékonyan alkalmazták az erődített helyek ostromára kifejlesztett technikai eszközöket.

Kosárba helyezve!