Taratasy momba ny fizika momba ny lalàn'i Newton
Pendahuan
Sampana iray amin'ny siansa voajanahary ny fizika izay mandalina ny trangan-javatra sy ny fitondran-tenan'izao rehetra izao amin'ny alalan'ny fandinihana, fandrefesana ary famolavolana lalàna mihatra amin'ny ankapobeny. Ny iray amin'ireo fototra lehibe amin'ny fizika kilasika dia ny lalàn'ny fihetsehan'i Newton. Ireo lalàna ireo dia noforonin'i Sir Isaac Newton tamin'ny taonjato faha-17 ary ampiasaina ho fototra hahatakarana ny fomba fihetsehan'ny zavatra sy ny fiantraikan'ny hery amin'ny fiovan'izany fihetsehana izany. Na dia eo aza ny fipoiran'ny relativité maoderina sy ny mekanika kuantum, dia mbola tena ilaina ny lalàn'i Newton amin'ny fanazavana ny trangan-javatra andavanandro isan-karazany, indrindra amin'ny ambaratongan'ny zavatra mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha ambany lavitra noho ny hafainganam-pandehan'ny hazavana.
Tsy andiana raikipohy fotsiny ny lalàn'i Newton, fa rafitra ara-tsiansa hieritreretana ny fifandraisana misy eo amin'ny hery, ny lanja ary ny hafainganam-pandeha. Miely patrana ny fampiharana azy ireo, manomboka amin'ny fikajiana ny fihetsehan'ny fiara sy ny famolavolana tetezana ka hatramin'ny famakafakana ara-panatanjahantena ary na dia ny teknolojia momba ny fiaramanidina sy ny habakabaka aza. Hodinihina amin'ny fomba voarindra ato amin'ity lahatsoratra ity ireo lalàna telo an'i Newton, ny foto-kevitry ny hery sy ny lanja, ary ireo ohatra amin'ny fampiharana azy ireo amin'ny fiainana andavanandro.
Hevitra fototra: Hery, Lanja ary Fihetsehana
Alohan'ny hiresahana ireo lalàn'i Newton telo, dia zava-dehibe ny mahatakatra ireo foto-kevitra fototra tafiditra amin'izany. Ny hery dia fanosehana na fisintonana izay afaka manova ny toetry ny fihetsehan'ny zavatra iray. Ny hery dia manana ny halehibe sy ny lalana, ka mahatonga azy io ho habe vektôra. Ny singa SI amin'ny hery dia Newton (N), izay faritana ho ny hery ilaina mba hanomezana hafainganana 1 m/s² amin'ny lanja 1 kg.
Ny lanja dia fandrefesana ny tsy fihetsehan'ny zavatra iray, izany hoe ny fironany hitazona ny fihetsehany. Arakaraka ny maha-lehibe ny lanja no maha-sarotra ny manafaingana na mampijanona azy. Ny lanja dia miavaka amin'ny lanja. Ny lanja dia ny hery misintona miasa amin'ny zavatra iray, ary noho izany dia miankina amin'ny fanafainganana ny herin'ny misintona eo an-toerana.
Ny fihetsehana amin'ny fizika dia mazàna ianarana amin'ny alalan'ny toerana, ny hafainganam-pandeha ary ny hafainganana. Ny hafainganam-pandeha dia manondro ny hafaingan'ny fiovan'ny toerana raha oharina amin'ny fotoana, raha ny hafainganana kosa dia manondro ny fiovan'ny hafainganam-pandeha isaky ny fotoana. Ny lalàn'i Newton dia mampifandray ny hery amin'ny hafainganana, ka manome tetezana eo amin'ny antony (hery) sy ny vokany (fiovan'ny fihetsehana).
Lalàna Voalohany an'i Newton (Lalànan'ny Inertia)
Hoy ny Lalàna Voalohan'i Newton: "Hijanona tsy mihetsika na hihetsika amin'ny tsipika mahitsy amin'ny hafainganam-pandeha tsy miova ny zavatra iray raha aotra ny hery miasa aminy." Midika izany fa raha tsy misy hery miasa amin'ny zavatra iray, dia tsy hiaina fiovan'ny hafainganam-pandeha ilay zavatra.
Ny foto-kevitra fototra amin'ity lalàna ity dia ny tsy fihetsehana. Ny tsy fihetsehana dia manazava ny antony manosika ireo mpandeha ao anaty fiara handroso rehefa mi-frein tampoka ny fiara. Rehefa miadana ny fiara, dia mirona hitazona ny fihetsiny mandroso ny vatan'ny mpandeha noho ny tsy fihetsehana. Izany no mahatonga ny fehikibo fiarovana ho tena zava-dehibe, satria manome hery izy ireo izay manakana ny vatana tsy handroso hatrany.
Ohatra iray hafa ny zavatra eo ambony latabatra. Mijanona tsy mihetsika ilay zavatra satria tsy misy hery mitsivalana mahatonga azy hihetsika; mifandanja ny herin'ny sinton'ny tany midina sy ny herin'ny latabatra miakatra, ka aotra ny hery vokatr'izany. Noho izany, ny lalàna voalohany dia manantitrantitra fa ny fiovan'ny fihetsehana dia mitranga raha misy hery vokatry ny tsy aotra ihany.
Lalàna Faharoan'i Newton (Fifandraisana misy eo amin'ny Hery, ny Lamesa ary ny Fanafainganana)
Ny Lalàna Faharoan'i Newton no fototry ny mekanika kilasika ary milaza hoe: "Ny hafainganan'ny zavatra iray dia mifanandrify amin'ny hery miasa aminy ary mifanandrify amin'ny lanjany." Ara-matematika, dia toy izao no fomba fiasany:
ΣF = m · a
Eto, ΣF ny hery vokarina (N), m ny lanja (kg), ary a ny hafainganana (m/s²). Ity raikipohy ity dia mampiseho teboka roa manan-danja. Voalohany, arakaraka ny maha-lehibe ny hery ampiharina amin'ny zavatra iray manana lanja tsy miova no maha-lehibe ny hafainganana vokarina. Faharoa, ho an'ny hery mitovy, ny zavatra iray manana lanja lehibe kokoa dia hiaina hafainganana kely kokoa.
Ohatra, mora kokoa ny manosika sarety fiantsenana foana noho ny manosika sarety feno. Lehibe kokoa ny lanjan'ny sarety feno, ka kely kokoa ny hafainganam-pandeha amin'ny hery manosika mitovy. Mazava ihany koa ireo ohatra ara-panatanjahantena: mora kokoa ny manafaingana ny baolina tenisy noho ny baolina bowling satria kely kokoa ny lanjany.
Ny Lalàna Faharoan'i Newton koa dia manampy amin'ny famakafakana ireo hery miasa amin'ny zavatra iray, toy ny fifandonana, ny fihenjanana amin'ny tady, ny herin'ny lohataona, ary ny hery misintona. Rehefa mamaha olana, ny kisarisary vatana afaka dia matetika ampiasaina mba hanoritana ny hery rehetra miasa mba hahafahana kajy tsara ny hery vokarina.
Lalàna Fahatelo an'i Newton (Fihetsika sy Fihetseham-po)
Hoy ny Lalàna Fahatelo an'i Newton: "Ho an'ny fihetsika rehetra dia misy fihetsika mitovy sy mifanohitra amin'izany." Midika izany fa raha mampihatra hery amin'ny zavatra B ny zavatra A, dia mampihatra hery mitovy amin'ny zavatra A kosa ny zavatra B saingy amin'ny lalana mifanohitra amin'izany.
Matetika no diso fandray ity lalàna ity satria mihevitra ny olona fa mifanafoana ny fihetsika sy ny fihetsika. Raha ny marina, ireo hery roa ireo dia miasa amin'ny zavatra roa samy hafa, ka tsy mifanafoana amin'ny zavatra iray ihany. Ohatra, rehefa mijoro amin'ny tany ny olona iray, dia mampihatra hery midina amin'ny tany ny tongony (hetsika), ary ny tany kosa mampihatra hery ara-dalàna miakatra amin'ny tongony (hetsika). Satria ampy tsara ny herin'ny fihetsika avy amin'ny tany mba handanjalanjana ny lanjany, dia afaka mijoro tsy mianjera ilay olona.
Ohatra iray hafa tena fantatra tsara ny fihetsehan'ny balafomanga. Mitifitra entona miverina amin'ny hafainganam-pandeha avo lenta (hetsika) ny balafomanga, avy eo dia manosika ny balafomanga handroso (fihetsehana) ny entona, ka manosika ny balafomanga hiakatra. Mihatra amin'ny balafomanga tsy voafatotra koa io fitsipika io: mivoaka amin'ny lalana iray ny rivotra ary atosika amin'ny lalana mifanohitra amin'izany ny balafomanga.
Fampiharana ny lalàn'i Newton amin'ny fiainana andavanandro
Azo jerena amin'ny asa maro ny lalàn'i Newton. Amin'ny fitaterana, ny famolavolana fiara dia mandinika hery isan-karazany toy ny herin'ny motera, ny fanoheran'ny rivotra ary ny fifandonana amin'ny kodiarana. Rehefa mihodina ny fiara dia ilaina ny hery centripetal mba hihazonana ny lalana boribory; raha tsy ampy ny fifandonana dia mety hikoriana ny fiara.
Amin'ny injeniera, ny fananganana tranobe sy tetezana dia mitaky famakafakana ny fifandanjan'ny hery (Lalàna Voalohan'i Newton). Tsy maintsy atao izay tsy hampianjera ny rafitra vokatry ny hery sy ny tsindry amin'ny toerana voafaritra. Amin'ny teknolojia fitaovana mavesatra, ny Lalàna Faharoan'i Newton dia ampiasaina hamaritana ny hery ilaina amin'ny milina iray mba hanandratana na hamindrana entana voafaritra.
Amin'ny fanatanjahantena, mampiasa ny lalàn'ny fihetsika sy ny fihetseham-po ny atleta. Ny mpihazakazaka dia manosika miverina amin'ny tany, izay manosika ny mpihazakazaka handroso. Ny mpilomano kosa manosika miverina amin'ny rano, izay manosika ny mpilomano handroso. Arakaraka ny mahomby kokoa ny hery manosika no lehibe kokoa ny hafainganana aterak'izany.
Famerana ny lalàn'i Newton
Na dia tena ilaina aza ny lalàn'i Newton, dia manana fetrany ihany izy ireo. Marina indrindra ho an'ny zavatra makroskopika amin'ny hafainganam-pandeha ambany izy ireo. Amin'ny hafainganam-pandeha manakaiky ny hafainganam-pandehan'ny hazavana, dia lasa marina kokoa ny teorian'i Einstein momba ny relativité satria tsy azo hazavaina intsony ny lanja sy ny fotoana mahomby. Amin'ny ambaratongan'ny atôma sy ny poti-javatra subatomika, ilaina ny mekanika kuantum satria tsy azo hazavaina amin'ny alàlan'ny hery sy ny lalana klasika fotsiny ny fitondran-tenan'ny poti-javatra.
Na izany aza, ho an'ny ankamaroan'ny olana andavanandro sy ny fampiharana injeniera maro, dia mbola ny lalàn'i Newton no fomba fiasa voalohany satria tsotra, azo ampiharina ary marina tsara izy ireo.
Famaranana
Fototra manan-danja amin'ny fizika klasika ny lalàn'i Newton izay manazava ny fifandraisana misy eo amin'ny hery sy ny fihetsehana. Milaza ny Lalàna Voalohany an'i Newton fa hitazona ny toetrany mihetsika ny zavatra iray raha toa ka aotra ny hery vokariny. Manazava ny Lalàna Faharoa an'i Newton fa ny hafainganam-pandeha dia mifanandrify mivantana amin'ny hery vokariny ary mifanandrify amin'ny lanja, izay nalaina ho ΣF = m·a. Manantitrantitra ny fitsipiky ny fihetsika-fihetsehana ny Lalàna Fahatelo an'i Newton, fa ny hery rehetra dia manana mpiara-miasa mitovy habe sy mifanohitra amin'ny lalana foana.
Amin'ny fahatakarana ireo lalàna telo ireo, dia afaka mamakafaka trangan-javatra voajanahary sy teknolojika isan-karazany isika, manomboka amin'ny fihetsehana tsotra eo amin'ny fiainana andavanandro ka hatramin'ny famolavolana milina sy fiara. Na dia voafetra aza ny fahafahany amin'ny toe-javatra tafahoatra, dia mbola manan-danja ny lalàn'i Newton ary iray amin'ireo zava-bita lehibe indrindra teo amin'ny tantaran'ny siansa.
-
Raha tianao, afaka manampy bibliôgrafia, sasin-teny, na mamorona dikan-teny "endrika sekoly" kokoa aho (miaraka amin'ny mombamomba azy, famaritana olana, tanjona, fifanakalozan-kevitra ary famaranana).
