Mifano 2 ya kutumia sheria za Newton kwenye ndege laini iliyoelekezwa (bila msuguano)
1. Uzito wa kizuizi ni kilo 2, kasi kutokana na uvutano = 10 m/s2. Amua (a) nguvu inayotokana inayoharakisha kizuizi (b) ukubwa wa kasi ya kizuizi.
Majadiliano
Fizikia ya Shule ya Upili
Makala za fizikia kuhusu matukio ya asili n.k. yanayohusiana na fizikia.
Mfano wa kutumia sheria za Newton kwenye mteremko mkali (kuna msuguano)
Mifano 2 ya kutumia sheria za Newton kwenye mielekeo mibaya (kuna msuguano)
1. Uzito wa kizuizi ni kilo 2, kasi kutokana na uvutano = 10 m/s2, mgawo wa msuguano tuli na kinetiki ni 0,2 na 0,1. Je, kizuizi kimesimama au kinasonga? Ikiwa kizuizi kinasonga, bainisha (a) nguvu inayotokana inayoharakisha kizuizi (b) ukubwa na mwelekeo wa kasi ya kizuizi!
Majadiliano
Sheria ya uhifadhi wa kasi ya mstari
Sheria ya uhifadhi wa kasi ya mstari inasema kwamba ikiwa hakuna nguvu ya nje inayofanya kazi kwenye vitu viwili vinavyogongana basi kasi kitu kabla ya mgongano ni sawa na kasi ya kitu baada ya mgongano.
Taarifa:
m1 = uzito wa kitu 1, m2 = uzito wa kitu 2
Mgongano wa inelastic
Nyenzo ya Mgongano Isiyo na Unyumbufu
Katika mgongano wa elastic kidogo (mgongano usio na elastic kikamilifu), sheria ya uhifadhi wa kasi hutumika , huku sheria ya uhifadhi wa nishati ya kinetic haifanyi hivyo. Wakati wa mgongano, baadhi ya nishati ya kinetic hubadilishwa kuwa nishati ya sauti, nishati ya joto, na nishati ya ndani. Matumizi ya neno elastic yanaonyesha kwamba baada ya mgongano, vitu viwili haviungani katika kitu kimoja au kushikamana pamoja, bali huruka. Mfano wa mgongano usio na elastic kikamilifu ni mgongano wa mwelekeo mmoja kati ya marumaru mbili au mipira miwili ya biliadi.
Mgongano wa elastic kikamilifu
Mgongano kati ya vitu huitwa mgongano wa elastic kikamilifu ikiwa kasi na nishati ya kinetiki ya kila kitu kabla ya mgongano ni sawa na kasi na nishati ya kinetiki ya kila kitu baada ya mgongano. Kwa maneno mengine, katika mgongano wa elastic kikamilifu, sheria ya uhifadhi wa kasi na sheria ya uhifadhi wa nishati ya kinetiki hutumika. Matumizi ya neno elastic yanaonyesha kwamba baada ya mgongano, vitu hivyo viwili haviungani katika kitu kimoja au havishikamani pamoja bali huruka.
Mgongano wa elastic kidogo
Katika mgongano wa elastic kidogo (mgongano usio na elastic kikamilifu), sheria ya uhifadhi wa kasi hutumika , huku sheria ya uhifadhi wa nishati ya kinetic haifanyi hivyo. Wakati wa mgongano, baadhi ya nishati ya kinetic hubadilishwa kuwa nishati ya sauti, nishati ya joto, na nishati ya ndani. Matumizi ya neno elastic yanaonyesha kwamba baada ya mgongano, vitu viwili haviungani katika kitu kimoja au kushikamana pamoja, bali huruka. Mfano wa mgongano usio na elastic kikamilifu ni mgongano wa mwelekeo mmoja kati ya marumaru mbili au mipira miwili ya biliadi.
Mvuto na nguvu ya kawaida
1. Uzito (w)
Uvutano, au kwa kawaida hufupishwa kama uzito, ni nguvu ya uvutano inayofanya kazi kwenye kitu chenye uzito. Alama ya uvutano ni w, ambayo inawakilisha uzito.
Fomula ya kuhesabu mvuto inatokana na fomula Sheria ya pili ya Newton :
F = ma
Inatumika kuhesabu mvuto:
w = mg
Habari :
F = nguvu (kitengo cha kimataifa = Newton)
w = mvuto (kitengo cha kimataifa = Newton)
m = uzito wa kitu (vitengo vya kimataifa = kg)
a = kuongeza kasi (kitengo cha kimataifa = m/s2)
g = kasi kutokana na mvuto (vitengo vya kimataifa = m/s2)
Kuelewa nguvu na nguvu kamili / nguvu inayotokana
1. Ufafanuzi wa mtindo
Nguvu ni kitu kinachosababisha vitu kupata uzoefu kuongeza kasiKwa maneno mengine, nguvu ni kitu kinachosogea, kusimamisha au kubadilisha mwelekeo wa mwendo wa kitu.
Mtindo ni kiasi cha vekta Kwa hivyo, nguvu ina ukubwa na mwelekeo. Alama ya nguvu ni F (Nguvu). F ni ishara ya jumla ya nguvu. Kuna aina kadhaa za nguvu, na sio aina zote za nguvu zina alama F. Kitengo cha kimataifa cha nguvu ni kg m/s2 au Newton.
Sheria ya Tatu ya Newton
Sheria ya Tatu ya Newton inasema kwamba ikiwa kitu 1 kinatoa nguvu kwenye kitu 2 basi wakati huo huo kitu 2 kinatoa nguvu kwenye kitu 1. Ukubwa wa nguvu hizo mbili ni sawa lakini mwelekeo wa nguvu hizo mbili ni kinyume. Nguvu moja inaitwa kitendo, nguvu nyingine inaitwa mmenyuko.
Ishara hasi inaonyesha mwelekeo wa nguvu. Kitendo cha F ni chanya, huku mmenyuko wa F ni hasi. Hii inaonyesha kwamba nguvu za kitendo na mmenyuko ziko katika pande tofauti.
Sheria ya Pili ya Newton
Sheria ya Pili ya Newton inasema kwamba ikiwa nguvu inayotokana inayofanya kazi kwenye kitu si sifuri, kitu hicho kitapitia kasi. Ukubwa wa kasi ni sawia na ukubwa wa nguvu yote na kinyume chake ni sawia na uzito wa kitu. Mwelekeo wa kasi ni sawa na mwelekeo wa nguvu yote.
