กฎของนิวตัน

เนื้อหา

• กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน - หลักการของความเฉื่อย
• กฎข้อที่สองของนิวตัน - หลักการพื้นฐานของพลวัต
• กฎข้อที่สามของนิวตัน - หลักการของการกระทำและปฏิกิริยา
• ตัวอย่างกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
• ตัวอย่างกฎข้อที่สองของนิวตัน
• ตัวอย่างกฎข้อที่สามของนิวตัน

กฎของนิวตันหรือที่เรียกว่ากฎการเคลื่อนที่เป็นหลักการทางฟิสิกส์สามประการที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่ของร่างกาย คือ:

• กฎข้อแรกหรือกฎแห่งความเฉื่อย
• กฎข้อที่สองหรือหลักการพื้นฐานของพลวัต
• กฎข้อที่สามหรือหลักการของการกระทำและปฏิกิริยา

หลักการเหล่านี้ถูกกำหนดโดยนักฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษไอแซกนิวตันในงานของเขาPhilosophiæ naturalis Principia mathematica (พ.ศ. 1687) ด้วยกฎเหล่านี้นิวตันได้สร้างรากฐานของกลศาสตร์คลาสสิกซึ่งเป็นสาขาของฟิสิกส์ที่ศึกษาพฤติกรรมของร่างกายขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเพียงเล็กน้อย (เทียบกับความเร็วแสง)

กฎของนิวตันถือเป็นการปฏิวัติวงการฟิสิกส์ พวกเขาประกอบด้วยพื้นฐานของพลวัต (ส่วนหนึ่งของกลศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ตามแรงที่เกิดขึ้น) นอกจากนี้ด้วยการรวมหลักการเหล่านี้เข้ากับกฎของความโน้มถ่วงสากลทำให้สามารถอธิบายกฎหมายของนักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันโยฮันเนสเคปเลอร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์และดาวเทียมได้

• ดูเพิ่มเติมที่: การมีส่วนร่วมของ Isaac Newton

กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน - หลักการของความเฉื่อย

กฎข้อแรกของนิวตันระบุว่าร่างกายจะเปลี่ยนความเร็วก็ต่อเมื่อมีแรงภายนอกกระทำกับมัน ความเฉื่อยเป็นแนวโน้มของร่างกายที่จะปฏิบัติตามในสภาพที่เป็นอยู่

ตามกฎข้อแรกนี้ร่างกายไม่สามารถเปลี่ยนสถานะได้ด้วยตัวเอง เพื่อให้มันหลุดออกมา (ความเร็วเป็นศูนย์) หรือการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอจำเป็นที่จะต้องมีแรงบางอย่างกระทำกับมัน

ดังนั้นหากไม่มีการใช้แรงใด ๆ และร่างกายอยู่ในสภาวะพักผ่อนร่างกายก็จะยังคงอยู่เช่นนั้น หากร่างกายกำลังเคลื่อนไหวร่างกายจะยังคงเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็วคงที่

ตัวอย่างเช่น:ชายคนหนึ่งจอดรถทิ้งไว้หน้าบ้าน ไม่มีแรงกระทำกับรถ วันรุ่งขึ้นรถยังอยู่

นิวตันดึงความคิดเรื่องความเฉื่อยจากนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีกาลิเลโอกาลิเลอี (การสนทนาเกี่ยวกับสองระบบที่ยิ่งใหญ่ของโลก -1632).

กฎข้อที่สองของนิวตัน - หลักการพื้นฐานของพลวัต

กฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่กระทำต่อร่างกายและความเร่ง ความสัมพันธ์นี้เป็นโดยตรงและเป็นสัดส่วนกล่าวคือแรงที่กระทำต่อร่างกายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร่งที่จะมี

ตัวอย่างเช่น: ยิ่งฮวนใช้แรงมากขึ้นในการเตะบอลโอกาสที่ลูกบอลจะข้ามกลางสนามก็จะยิ่งมากขึ้นเพราะการเร่งความเร็วจะยิ่งมากขึ้น

ความเร่งขึ้นอยู่กับขนาดทิศทางและทิศทางของแรงที่กระทำทั้งหมดและมวลของวัตถุ

• อาจช่วยคุณได้: ความเร่งคำนวณอย่างไร?

กฎข้อที่สามของนิวตัน - หลักการของการกระทำและปฏิกิริยา

กฎข้อที่สามของนิวตันกล่าวว่าเมื่อร่างกายออกแรงกับอีกสิ่งหนึ่งสิ่งหลังตอบสนองด้วยปฏิกิริยาที่มีขนาดและทิศทางเท่ากัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม แรงที่กระทำโดยการกระทำนั้นสอดคล้องกับปฏิกิริยา

ตัวอย่างเช่น: เมื่อชายคนหนึ่งเดินข้ามโต๊ะเขาจะได้รับจากโต๊ะด้วยแรงเดียวกับที่เขาใช้กับระเบิด

ตัวอย่างกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน

1. คนขับรถเบรกอย่างแรงและด้วยแรงเฉื่อยพุ่งไปข้างหน้า
2. ก้อนหินบนพื้นอยู่ในสภาพที่เหลือ หากไม่มีสิ่งใดมารบกวนมันก็จะอยู่นิ่ง
3. จักรยานที่เก็บไว้เมื่อห้าปีก่อนในห้องใต้หลังคาหลุดออกมาจากสภาพพักผ่อนเมื่อเด็กตัดสินใจใช้
4. นักวิ่งมาราธอนยังคงวิ่งเกินเส้นชัยไปหลายเมตรแม้ว่าเขาจะตัดสินใจเบรกก็ตามเนื่องจากความเฉื่อยของร่างกาย

• ดูตัวอย่างเพิ่มเติมใน: กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน

ตัวอย่างกฎข้อที่สองของนิวตัน

1. ผู้หญิงคนหนึ่งสอนให้เด็กสองคนขี่จักรยาน: เด็ก 4 ขวบและ 10 ขวบเพื่อให้พวกเขาไปถึงที่เดียวกันด้วยอัตราเร่งเท่ากัน คุณจะต้องออกแรงมากขึ้นเมื่อผลักเด็กอายุ 10 ปีเนื่องจากน้ำหนักของเขา (และมวลของเขา) มากกว่า
2. รถยนต์ต้องการแรงม้าจำนวนหนึ่งเพื่อให้สามารถหมุนเวียนบนทางหลวงได้นั่นคือต้องใช้แรงจำนวนหนึ่งเพื่อเร่งมวลของมัน

• ดูตัวอย่างเพิ่มเติมใน: กฎข้อที่สองของนิวตัน

ตัวอย่างกฎข้อที่สามของนิวตัน

1. ถ้าลูกบิลเลียดลูกหนึ่งกระทบอีกลูกหนึ่งจะใช้แรงเดียวกันกับลูกที่สองเหมือนลูกแรก
2. เด็กต้องการกระโดดปีนต้นไม้ (ปฏิกิริยา) เขาต้องดันพื้นเพื่อขับเคลื่อนตัวเอง (การกระทำ)
3. ชายคนหนึ่งปล่อยลูกโป่ง บอลลูนจะดันอากาศออกด้วยแรงเท่ากับอากาศที่ทำกับบอลลูน นี่คือสาเหตุที่บอลลูนเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

• ดูตัวอย่างเพิ่มเติมใน: กฎข้อที่สามของนิวตัน