13 PŘÍKLADY NEWTONOVA DRUHÉHO ZÁKONA V KAŽDODENNÍM ŽIVOTĚ - FYZICKÝ - 2025

V Newtonově druhém právu, známém jako Základní princip dynamiky, vědec uvádí, že čím větší je hmota objektu, bude k jeho urychlení potřeba větší síla. To znamená, že zrychlení objektu je přímo úměrné síle, která na něj působí, a nepřímo úměrné zrychlení objektu.

Víme, že objekt může zrychlit, pouze pokud na tento objekt působí síly. Newtonův druhý zákon nám přesně říká, jak moc objekt zrychlí pro danou síťovou sílu.

Jinými slovy, kdyby se čistá síla zdvojnásobila, zrychlení objektu by bylo dvakrát tak velké. Podobně, pokud by se hmotnost objektu zdvojnásobila, jeho zrychlení by se snížilo na polovinu.

Příklady Newtonova druhého zákona v reálném životě

Tento Newtonův zákon se vztahuje na skutečný život a je jedním z fyzikálních zákonů, které nejvíce ovlivňují náš každodenní život:

1 - Vykopněte míč

Když kopneme do míče, vyvíjíme sílu ve specifickém směru, což je směr, kterým se míč bude pohybovat.

Čím tvrdší je míč, tím je silnější kopaná síla a tím dále.

2 - Zachyťte míč rukou

Profesionální sportovci pohybují rukou zpět, jakmile chytí míč, protože dává míču více času na zpomalení, zatímco na jejich část působí menší silou.

3 - Zatlačte auto

Například tlačení vozíku v supermarketu dvojnásobnou silou způsobí dvojnásobné zrychlení.

4- Zatlačte dvě auta

Na druhou stranu, když tlačí dva vozíky se stejnou silou, vytvoří polovinu zrychlení, protože se mění nepřímo.

5- Zatlačte stejný plný nebo prázdný vozík

Je snazší zatlačit prázdný vozík než plný, protože plný vozík má větší hmotnost než prázdný, takže k zatlačení celého košíku je třeba více síly.

6- Zatlačení auta

Pro výpočet síly potřebné k vytlačení automobilu do nejbližší čerpací stanice, za předpokladu, že jedeme o jednu tunu autem kolem 0,05 metru za sekundu, můžeme odhadnout sílu vyvíjenou na vůz, která bude v tomto případě asi 100 newtonů.

7- Řídit kamion nebo auto

Hmotnost nákladního automobilu je mnohem větší než hmotnost automobilu, což znamená, že ke zrychlení ve stejném rozsahu vyžaduje větší sílu.

Když například auto jede 100 km po dálnici po dobu 65 km, bude nepochybně používat mnohem méně benzínu, než kdyby musel jet stejnou rychlostí po stejnou vzdálenost v kamionu.

8- Dva lidé spolu chodí

Stejné zdůvodnění výše lze použít na jakýkoli pohybující se objekt. Například dva lidé, kteří chodí spolu, ale jedna osoba má nižší váhu než druhá, i když chodí se stejným množstvím síly, ten, kdo váží méně, půjde rychleji, protože jejich zrychlení je nepochybně větší.

9 - Dva lidé tlačí stůl

Představme si dva lidi, jeden s větší silou než druhý, tlačící stůl, v různých směrech.

Osoba s největší silou tlačí na východ a osoba s nejmenší silou tlačí na sever.

Pokud přidáme obě síly, získáme výsledek rovný pohybu a zrychlení tabulky. Stůl se proto bude pohybovat severovýchodním směrem, i když s větším sklonem na východ, vzhledem k síle vyvíjené silnějším člověkem.

10- Hraní golfu

V golfové hře je zrychlení míče přímo úměrné síle působící na klub a nepřímo úměrné jeho hmotnosti. Cesta je ovlivněna silou vzduchu, která může způsobit mírnou změnu směru.

11- Otevřete dveře

Když otevřeme dveře, budeme muset provádět různé síly v závislosti na materiálu, s nímž jsou vyrobeny. Ačkoli to může mít stejné proporce, bude muset na železné křídlové dveře působit větší síla než u dřevěných dveří.

12 - Jízda na kole

Podle Newtonova zákona bude zrychlení kola záviset na vynaložené síle. Čím více síly, tím větší zrychlení. Z tohoto důvodu jsou cyklisté obvykle velmi tencí a profesionální kola velmi lehká.

13 - Použijte kečupovou láhev

Abychom vybrali kečup z jeho hrnce, musíme jej stlačit tak, aby vyšel štěrbinou. V závislosti na použité síle může kečup vyjít pomalu a spadnout na hamburger nebo vyjít vysokou rychlostí a rozprostřít se po celé desce.

Newtonovy zákony

Isaac Newton (4. ledna 1643 - 31. března 1727), anglický fyzik a matematik, známý svým gravitačním zákonem, byl klíčovou postavou vědecké revoluce 17. století a rozvíjel principy moderní fyziky.

Newton nejprve představil jeho tři zákony pohybu v Principia Mathematica Philosophiae Naturalis v 1686.

Považována za nejvlivnější knihu o fyzice a možná i celou vědu, obsahuje informace o téměř všech základních pojmech fyziky.

Tato práce nabízí přesný kvantitativní popis pohybujících se orgánů ve třech základních zákonech:

1 - Stacionární tělo zůstane nehybné, pokud na něj nebude působit vnější síla;

2 - Síla se rovná hmotnosti vynásobené zrychlením a změna pohybu je úměrná aplikované síle;

3 - Pro každou akci existuje stejná a opačná reakce.

Tyto tři zákony pomohly vysvětlit nejen eliptické planetární oběžné dráhy, ale téměř každý další pohyb ve vesmíru: jak jsou planety drženy na oběžné dráze tahem gravitace Slunce, jak se Měsíc točí kolem Země a měsíce Jupiter se točí kolem a jak se komety točí v eliptických drahách kolem Slunce.

Způsob, jakým se téměř cokoli pohybuje, lze vyřešit pomocí pohybových zákonů: kolik síly bude trvat na zrychlení vlaku, zda dělová koule zasáhne svůj cíl, jak se pohybují proudy vzduchu a oceánu, nebo zda letadlo letí, jsou všechny aplikace druhého Newtonova zákona.

Závěrem lze říci, že je velmi snadné pozorovat tento druhý newtonský zákon v praxi, ne-li v matematice, protože jsme všichni empiricky ověřili, že je nutné vyvinout více síly (a tedy více energie) k pohybu těžkého klavíru než k posuňte malou stoličku přes podlahu.

Nebo, jak je uvedeno výše, když chytáme rychle se pohybující kriketový míček, víme, že to způsobí menší poškození, pokud se paže pohybuje zpět, zatímco chytí míč.

Možná vás bude zajímat 10 příkladů Newtonova prvního zákona v reálném životě.

Reference

1. Jha, A. "Co je Newtonův druhý zákon o pohybu?" (11. května 2014) v: The Guardian: Isaac Newton. Krátká historie rovnic. Citováno z: 9. května 2017 od The Guardian. theguardian.com.
2. Kane & Sternheim. "Fyzický". Ed. Reverte. 1989.
3. Aguilar Peris & Senent "Matters of Physics" Ed. Reverte, 1980.
4. "Newtonův druhý zákon" Citováno z: 9. května 2017, z The Physics Classroom na: physicsclassroom.com.
5. „Isaac Newton. Biography ”na: Biography.com Citováno z 9. května 2017 z Biography / biography.com.
6. "Co je Newtonův druhý zákon?" at: Khan Academy Citováno z Khan Academy z: khanacademy.org.
7. „Newtonovy zákony“ ve společnosti SAEM Thales. Andaluská společnost pro matematické vzdělávání Thales. Citováno z: 9. května 2017 z thales.cica.es.