אַרטיקל וועגן ניוטאָנס געזעץ פון באַוועגונג
1. דעפֿיניציע פֿון קראַפֿט
קראַפט איז עפּעס וואָס פאַרשאַפט זאַכן צו פאַרגיכערן. מיט אַנדערע ווערטער, קראַפט איז עפּעס וואָס באַוועגט זיך, שטעלט זיך אָפּ, אָדער ענדערט די ריכטונג פון באַוועגונג פון אַן אָביעקט. קראַפט איז אַ וועקטאָר קוואַנטיטעט, און דעריבער, האט עס אַ מאַגניטוד און ריכטונג. דער קראַפט סימבאָל איז F (קראַפט). F איז אַן אַלגעמיינער סימבאָל פון קראַפט. עס זענען עטלעכע טייפּס פון כוחות און נישט אַלע כוחות האָבן דעם סימבאָל F. די אינטערנאַציאָנאַלע סיסטעם איינהייט איז ק"ג מ/ס² אדער ניוטאָן.
2. דעפֿיניציע פֿון נעץ־קראַפֿט
די רעזולטאנטע קראַפט (ΣF) איז די סומע פון אַלע כוחות וואָס ווירקן אויף אַן אָביעקט. קראַפט איז אַ וועקטאָר קוואַנטיטעט, אַזוי די גאַנצע קראַפט ווערט קאַלקולירט באַזירט אויף דער וועקטאָר אַדיציע הערשן.
די גאַנצע קראַפט = 10 ניוטאָן, די ריכטונג פון דער גאַנצער קראַפט צו רעכטס.
די גאַנצע קראַפט = 8 ניוטאָן, די ריכטונג פון דער גאַנצער קראַפט צו רעכטס.
די גאַנצע קראַפט = 0
די גאַנצע קראַפט = 0
3. ניוטאָנס געזעצן פון באַוועגונג
ניוטאָנס געזעצן פון באַוועגונג זענען די געזעצן פון פיזיק וועגן דער באַוועגונג פון אַן אָביעקט פארגעשטעלט דורך דעם ענגלישן פיזיקער, אייזיק ניוטאָן.
3.1 ניוטאָנס ערשטער געזעץ
ניוטאָנס ערשטער געזעץ זאָגט אַז יעדער אָביעקט וואָס איז אין רו זאָל בלייבן אין רו, אָדער אַז יעדער אָביעקט וואָס באַוועגט זיך גלייך מיט אַ קאָנסטאַנטער גיכקייט
וועט ווייטער גיין גלייך מיט א קאנסטאנטער גיכקייט אויב די גאנצע קראפט וואס ווירקט אויף דעם אביעקט איז נול.
ΣF = 0
די גלייכונג איז א מאטעמאטישע אויסזאג פון ניוטאן'ס ערשטן געזעץ.
זעט אן אביעקט ארום אייך, ווי למשל א טיש אדער א שטיין אדער יעדער אביעקט. א טיש וואס איז אין רו וועט בלייבן רו אויב מען רוקט עס נישט אדער מען גיט עס נישט אן עקסטערנע קראפט ווי למשל א שטופּ אדער א ציען. איז נישטא קיין קראפט וואס ארבעט אויף טישן אדער שטיינער אדער אביעקטן וואס זענען אין רו? עס איז דא א קראפט וואס ווירקט אויף דעם אביעקט, אבער די סומע פון אלע כוחות וואס ווירקן אויף דעם אביעקט אדער די גאנצע קראפט איז נול. די כוחות וואס ווירקן אויף אביעקטן וואס זענען נאך אויף דער ייבערפלאך פון פלאנעטן ווי די ערד זענען גראוויטי (w) און נארמאל קראפט (N). די ריכטונג פון דער גראוויטי קראפט איז פערפענדיקולאר צום צענטער פון דער ערד, די ריכטונג פון דער נארמאל קראפט איז פערפענדיקולאר ארויף. די גרייס פון די צוויי כוחות איז די זעלבע, אבער זיי האבן די פארקערטע ריכטונג, ממילא איז די גאנצע קראפט גלייך צו נול.
וואָס וועגן זאכן וואָס רירן זיך גלייך מיט אַ קאָנסטאַנטער גיכקייט? צו קלאָר מאַכן דעם פּראָבלעם, זאָגן מיר אַז איר שטופּט אַן אָביעקט, למשל, אַ שטיק מעטאַל, אויף דער ייבערפלאַך פון דעם שטאָק. נאָכדעם וואָס עס איז געשטופּט געוואָרן, פאַרלאַנגזאַמט זיך דער מעטאַל און שטעלט זיך אָפּ צוליב רייַבונג. כּדי מעטאַל שטיקער זאָלן זיך באַוועגן ווייטער אָדער לענגער, דאַרף מען גלאַט מאַכן די שטאָק ייבערפלאַך און די ייבערפלאַך פון דער מעטאַל פּלאַטע. אויב די שטאָק ייבערפלאַך איז גלאַט און עס איז נישטאָ קיין רייַבונג, וועט די מעטאַל פּלאַטע זיך ווייטער באַוועגן און נישט אָפּשטעלן. צי אַרבעט נישט קיין קראַפט אויף דער מעטאַל פּלאַטע וואָס באַוועגט זיך אויף דער ייבערפלאַך פון דעם גאַנצן, גלאַטן שטאָק? עס זענען דאָ כוחות וואָס אַרבעטן אויף מעטאַל פּלאַטעס, נעמלעך די קראַפט פון גראַוויטאַציע און די נאָרמאַלע קראַפט. ביידע כוחות אַרבעטן אין אַ ווערטיקאַלער ריכטונג און ווירקן נישט אויף דער באַוועגונג פון מעטאַל פּלאַטעס אין דער האָריזאָנטאַלער ריכטונג אויב דער שטאָק איז גלאַט.
ניוטאָנס צווייטער געזעץ זאָגט אַז אויב די גאַנצע קראַפט וואָס ווירקט אויף אַן אָביעקט איז נישט גלייך צו נול, וועט דער אָביעקט באַשנעלערן. די גרייס פון דער באַשנעלערונג איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער גרייס פון דער גאַנצער קראַפט און פאַרקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו דער מאַסע פון דעם אָביעקט. די ריכטונג פון באַשנעלערונג איז די זעלבע ווי די ריכטונג פון דער גאַנצער קראַפט.
ΣF = ma
ΣF = גאַנצע קראַפט (קג מ/ס² ) , m = מאַסע (קג), a = אַקסעלעראַציע (מ/ ס² )
גלייכונג 1.2 איז א מאטעמאטישע אויסזאג פון ניוטאן'ס צווייטן געזעץ.
אויב די אַקסעלעראַציע איז גלייך צו נול (a = 0) דאַן ענדערט זיך גלייכונג 1.2 צו גלייכונג 1.1. אַזוי, ניוטאָנס ערשטער געזעץ איז אַ ספּעציעלער פאַל פון ניוטאָנס צווייטן געזעץ. באַזירט אויף גלייכונג 1.2 ווערט דער אויספיר געגעבן אַז ווי גרעסער די קראַפט, אַלץ גרעסער די אַקסעלעראַציע. פאַרקערט, ווי גרעסער די מאַסע, אַלץ קלענער די אַקסעלעראַציע. די באַציִונג צווישן קראַפט, מאַסע און אַקסעלעראַציע איז בעסער פֿאַרשטאַנען נאָכדעם וואָס איר האָט דורכגעפֿירט אַן עקספּערימענט וועגן דעם.
בייַשפּיל פּראָבלעם 1:
באַשטימען די גרייס און ריכטונג פון דער אַקסעלעראַציע פון אָביעקטן באַזירט אויף דער אויבנדערמאָנטער פיגור...
לייזונג:
ΣF = ma
4 ק״ג מעטער/סעקונדע 2 = (1 ק״ג) א
אַ = 4 קג מ / s 2 : 1 קג = 4 מ / s 2
די מאַגניטוד פון אַקסעלעראַציע = 4 מ/ס² , די ריכטונג פון אַקסעלעראַציע צו רעכטס.
בייַשפּיל פּראָבלעם 2:
באַשטימען די גרייס און ריכטונג פון אַקסעלעראַציע באַזירט אויף דער אויבנדערמאָנטער פיגור ...
לייזונג:
ΣF = ma
4 קג מ / s 2 - 1 קג מ / s 2 = (1 קג) אַ
3 ק״ג מעטער/סעקונדע 2 = (1 ק״ג) א
א = 3 ק״ג מעטער/סעקונדע 2 : 1 ק״ג
א = 3 מעטער/סעקונדע 2
די מאַגניטוד פון אַקסעלעראַציע = 3 מ/ס² , די ריכטונג פון אַקסעלעראַציע צו רעכטס.
3.2.1 וואָג (w)
וואָג איז די קראַפט פון גראַוויטאַציע וואָס אַקט אויף אַ מאַסע אָביעקט.
ΣF = ma
וו = מג
גלייכונג 1.3 איז די גלייכונג פארן אויסרעכענען דאס וואָג פון אן אביעקט.
w = וואָג (ק"ג מ/ס² ) , m = מאַסע (ק"ג), g = גראַוויטאַציע־אַקסעלעראַציע (מ/ס² ) . די מאַגניטוד פֿון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע (g) אויף דער ערד'ס ייבערפֿלאַך איז 9.8 מ/ס² . צו פֿאַרפּשוטערן די חשבונות, ווערט g אָפּגערונדעט צו 10 מ/ ס².
3.2.2 נאָרמאַלע קראַפט (N)
די נאָרמאַלע קראַפט איז די קראַפט וואָס אַקט אויף צוויי אָביעקטן וואָס באַרירן זיך איינער דעם אַנדערן, אין וועלכער די ריכטונג פון דער נאָרמאַלער קראַפט איז פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפלאַך פון דער באַרירונג־פלאַך.
באַאָבאַכטן אָביעקטן וואָס זענען נאָך העכער דעם טיש. קראַפט פון גראַוויטאַציע אָדער וואָג אַרבעט אויך אויף דעם אָביעקט. אָביעקטן פאַלן נישט פריי ווי פרוכט וואָס פאַלט פון אַ בוים ווייַל עס איז אַ נאָרמאַל קראַפט. די וואָג (w) און נאָרמאַל (N) זענען די זעלבע אָבער פאַרקערטע ריכטונגען אַזוי אַז די גאַנץ קראַפט אויף אַן אָביעקט איז נול.
ΣF = 0
נ – וו = 0
נ = וו
3.3 ניוטאָנס דריטער געזעץ
ניוטאָנס דריטער געזעץ זאָגט אַז אויב אָביעקט 1 גיט קראַפט צו אָביעקט 2, דעמאָלט אין דער זעלבער צייט גיט אָביעקט 2 קראַפט צו אָביעקט 1. די צוויי כוחות זענען די זעלבע, אָבער די ריכטונג פון די צוויי כוחות איז פאַרקערט. איין קראַפט ווערט גערופן אַקציע, אַ צווייטע ווערט גערופן רעאַקציע.
F אַקציע = – F רעאַקציע
גלייכונג 1.3 איז א מאטעמאטישע אויסזאג פון ניוטאן'ס דריטן געזעץ. דער נעגאטיוו סימן אין גלייכונג 1.3 דערקלערט די ריכטונג פון דער קראפט.
עקספּערימענטיר כדי צו בעסער פֿאַרשטיין ניוטאָנס דריטן געזעץ. אויב איר האָט אַ סקייטבאָרד, שטופּט די וואַנט בשעת איר שטייט אויף אַ סקייטבאָרד. נאָך דעם ווי איר שטופּט די וואַנט, באַוועגט זיך דער סקייטבאָרד צוריק. די ריכטונג פֿון אייער קראַפֿט איז פֿאָרווערטס, בשעת די ריכטונג פֿונעם סקייטבאָרד איז צוריק.
דאָס ווײַזט אָן אַז די וואַנט צווינגט אײַך אויך. ווען איר שטופּט די וואַנט, אין דער זעלבער צײַט שטופּט אײַך די וואַנט אויך. אײַער שטופּ-קראַפט אַרבעט אויף דער וואַנט, בשעת די שטופּ-קראַפט פֿון דער וואַנט אַרבעט אויף אײַך. ביידע כוחות זענען אין דער זעלבער אָבער אין פאַרקערטע ריכטונגען. איר קענט רופן איין קראַפט אַן אַקציע און די אַנדערע אַ רעאַקציע.
נאך אן עקספערימענט וואס מען קען טון איז צו בלאזן א גומענע באלאן און נאכדעם וואס דער גומענע באלאן פארברייטערט זיך ווייל ער איז פול מיט לופט, לאזט מען ארויס דעם באלאן. נאכדעם וואס ער ווערט ארויסגעלאזט, "פליט" דער באלאן. די ריכטונג פון באוועגונג פונעם באלאן איז פארקערט צו דער ריכטונג פון ארויסגאנג פונעם לופט פונעם באלאן. ווי אזוי קען מען דאס מסביר זיין?
ווען דער באַלאָנס מויל ווערט אַרויסגעלאָזט, שטופּט דער באַלאָן די לופט אַרויס. אין דער זעלבער צייט שטופּט די לופט אויך דעם באַלאָן. די לופט שטופּ קראַפט מאַכט דעם באַלאָן פליען. די קראַפט פון דעם באַלאָן אַרבעט שפּילנדיק, די קראַפט פון דער לופט אַרבעט אויף דעם באַלאָן. די צוויי כוחות זענען די זעלבע, אָבער די ריכטונג איז פאַרקערט.
באַטראַכט פיגור 2 און פאַרגלייכט עס צו פיגור 3. די נאָרמאַלע קראַפט וואָס אַקט אויף אַן אָביעקט (N) איז די קראַפט געגעבן דורך אַ פלאַכער ייבערפלאַך, ווי אַ טיש ייבערפלאַך. אין דער זעלביקער צייט, אָביעקטן געבן אויך קראַפט צו דער טיש ייבערפלאַך (N'). ביידע פון די נאָרמאַלע כוחות (N און N') האָבן די זעלבע גרייס, אָבער זענען אין פאַרקערטע ריכטונגען און אַרבעטן אויף פאַרשידענע אָביעקטן. ניט ווי w און N וואָס האָבן די זעלבע גרייס און אַרבעטן אויף דעם זעלבן אָביעקט. אַזוי N און N' זענען אַקציע-רעאַקציע כוחות.
