ТАЊА_ФИЗИКА: March 2015

„ Она што ние го знеме е само една капка, она што не знаеме е океан“

– Исак Њутн

Во кинематиката, основна задача е да се опише движењето на телото, да се определи неговата положба, брзина и забрзување во текот на времето. Ако се знае дали телото има забрзување, какво е и колкаво е тоа забрзување, ќе се определи видот на движењето, па потоа се определуваат сите кинематички величини. Меѓутоа, кинематиката не го обработува проблемот –Што се случува кога се движат телата? Зошто тело пуштено по наведена рамнина не застанува при движење, а ако се движи по хоризонтална рамнина после некое време ќе застане? Дали е тоа секогаш така? КОЈ му соопштува забрзување на телото? На овие и слични прашања научен одговор дале Галилео Галилеј и Исак Њутн како негов следбеник

Галиле Галилеј, правел едноставен експеримен, пуштал по наведена рамнина различни тела

Испитувајте и вие! Вклучете ја симулацијата Рампа:Движење и сили

Поставете во условите подлога од мраз и пуштете го предметот од почетокот на наведената рамнина. Повторете ја постапката и со дрвена подлога! Што заклучувате? Можеби заклучокот Ви се совпаѓа со Галилео Галилеј.

Секое тело пуштено по наведената рамнина ја зголемува брзината, кога се движи по мазна хоризонтална рамнина - ја задржува константна брзината, а кога се искачува на горе по коса рамнина, тоа ја намалува неговата брзина. Таа во еден момент е нула и после тоа телото почнува да се спушта по наведената рамнина.

Телото останува во состојба на мирување или рамномерно праволиниско движење се додека на него не му дејствува друго тело со сила – Галилеев закон за инерција.

Причините за забрзувањето на телото, се предмет на проучување на динамиката (dynamis – сила). Исак Њутн, во своето дело „Математички принципи на природната филозофија“, издадено во 1687 год. извршил синтеза на сите предходни знаења од одласта на динамиката и ги формулирал во три основни принципи на движењето, кои покасно во негова чест се наречени Њутнови закони

Првиот Њутнов закон е всушност Галилеевиот закон за инерција. Ако за еден референтен систем важи Првиот Њутнов закон, тој систем е инерцијален референтен систем. Значи, сите референтнтни системи врзани за Земјата ако мируваат, или се движат рамномерно праволиниски тие се инерцијални референтни системи. Ако референтниот систем добие забрзување тогаш тој од инерцијален преминува во неинерцијален.

Обидете се да ги објасните следните анимации и слики:

Од сите примери може да се донесе заеднички заклучок, секое тело настојува (сака) да ја зачува својата состојба на мирување или рамномерно праволиниско движење кога на него му дејствува друго тело. Секое тело има природно својство да ја зачува состобата на мирување или рамномерно праволиниско движење, кое се вика инертност на телото. Мерка за инертноста на телото е масата на телото. Кога на телото му дејствуваме, тоа се спротивставува на дејствувачкото тело, зошто сака да ја зачува првобитната состојба. Појавата при која телото се спротивставува на промената на состојбата на мирување или рамномерно праволиниско движење се вика инерција. Телото кое има поголема маса повеќе се спротивставува на промената на состојбата во која се наоѓа, а тоа значи дека од масата на телото зависи големината на забрзувањето кое ќе го добие телото под дејство на приложената сила.

Врската помеѓу дејствувачката сила, масата и забрзувањето ја дал Њутн, позната како

II Њутнов закон

Од приложените анимации може да се забележи дека забрзувањето кое го добива телото, зависи правопропорционално од големината на силата, а обратно пропорционално од масата на телото

Од каде следува попознатата форма на II Њутнов закон: Силата, која дејствува на телото, е еднаква на производот од масата на телото и забрзувањето што му го соопштува та сила на телото

(Се извинувам за српскиот јазик, ама не можев да и оддолеам на анимацијата)

Од секојдневно искуство, познато ни е дека на едно тело може да дејствуваат повеќе сили

Пробајте и вие со симулацијата: Движење и сили. Вклучете влечење на јаже и ставајте од човечињата. Пробајте 2-3 различни ситуации! Што заклучивте?

Кога на едно тело дејствуваат повеќе сили тогаш

Во ваков случај можни се две ситуации:

Првата:

Од втората ситуација всушност може да се изведе и математичка формулација на

I Њутнов закон:

Основната мерна единица за сила, се изведува од математичката формулација на II Њутнов закон и се вика Њутн (ознака N )

Силата е 1 N, кога на тело со маса 1kg му соопштува забрзување од 1 m/s².

Објаснете: Зошто ве боли ногата ако ја удрите на некој предмет?

Уште со дефинирањето на појавата инерција нагласивме дека телото се спротивставува на промената на моменталната состојба, кога некое друго тело му дејствува

Одете повторно на симулацијата Сили и движење. Вклучете го табот триење и во врредностите штиклирајте вредности и збир на сили. Забележете колкава е и каква е силата со која сандакот му дејствува на човекот

Ова е суштината нас Третиот Њутнов закон ( Закон за акција и реакција) кој гласи: Ако едно тело дејствувана друго тело со сила F _1,2 тоа му возвраќа со сила F _2,1која има иста големина и правец, но спротивна насока