Àpilẹ̀kọ nípa òfin ìṣípo Newton
1. Ìtumọ̀ agbára
Agbára jẹ́ ohun kan tí ó máa ń mú kí nǹkan yára sí i. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, agbára jẹ́ ohun kan tí ó ń gbé, dúró, tàbí yí ìtọ́sọ́nà ìṣípò ohun kan padà. Agbára jẹ́ ìwọ̀n vekto, nítorí náà, ó ní ìwọ̀n àti ìtọ́sọ́nà. Àmì agbára ni F (Agbára). F jẹ́ àmì gbogbogbòò ti agbára. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ irú agbára ló wà, kì í sì í ṣe gbogbo agbára ló ní àmì F. Ẹ̀yà ètò àgbáyé ni kg m/s2 tí a mọ̀ sí Newton.
2. Ìtumọ̀ agbára àpapọ̀
Agbára tí ó yọrí sí (ΣF) ni àròpọ̀ gbogbo agbára tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan. Agbára jẹ́ iye vekto kan, nítorí náà a ṣírò gbogbo agbára náà ní ìbámu pẹ̀lú òfin àfikún fekto náà.
Agbára àpapọ̀ = 10 Newtons, ìtọ́sọ́nà agbára àpapọ̀ sí apá ọ̀tún.
Agbára àpapọ̀ = 8 Newtons, ìtọ́sọ́nà agbára àpapọ̀ sí apá ọ̀tún.
Agbara apapọ = 0
Agbara apapọ = 0
3. Àwọn òfin ìṣípo Newton
Àwọn òfin ìṣíkiri Newton ni àwọn òfin fisiksi nípa ìṣíkiri ohun kan tí onímọ̀ nípa fisiksi ará Gẹ̀ẹ́sì, Isaac Newton, dábàá.
3.1 Òfin Àkọ́kọ́ ti Newton
Òfin Àkọ́kọ́ ti Newton sọ pé gbogbo ohun tí ó bá sinmi gbọ́dọ̀ dúró ní ìsinmi, tàbí kí gbogbo ohun tí ó bá ń rìn tààrà ní iyàrá tí ó dúró ṣinṣin.
yóò máa tẹ̀síwájú láti rìn ní tààrà ní iyàrá tí ó bá jẹ́ pé gbogbo agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà jẹ́ òdo.
ΣF = 0
Ìgbékalẹ̀ yìí jẹ́ gbólóhùn ìṣirò láti inú òfin àkọ́kọ́ ti Newton.
Wo ohun kan ní àyíká rẹ, bí tábìlì tàbí òkúta tàbí ohunkóhun mìíràn. Tábìlì tí ó bá sinmi yóò dúró ní ìsinmi bí a kò bá gbé e tàbí tí a kò fún un ní agbára ìta bíi titari tàbí fifa. Ǹjẹ́ kò sí agbára kan tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí tábìlì tàbí àpáta tàbí àwọn ohun tí ó wà ní ìsinmi? Agbára kan wà tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà, ṣùgbọ́n àpapọ̀ gbogbo agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà tàbí agbára gbogbo rẹ̀ jẹ́ òdo. Àwọn agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí àwọn ohun tí ó ṣì wà lórí ojú pílánẹ́ẹ̀tì bí ilẹ̀ ni agbára ìwalẹ̀ (w) àti agbára déédé (N). Ìtọ́sọ́nà agbára ìwalẹ̀ wà ní ìpele sí àárín ilẹ̀ ayé, ìtọ́sọ́nà agbára déédé wà ní ìpele sí òkè. Ìtóbi àwọn agbára méjì wọ̀nyí jọra, ṣùgbọ́n wọ́n ní ìtọ́sọ́nà òdìkejì, nítorí náà agbára gbogbo dọ́gba sí òdo.
Àwọn nǹkan tí ń lọ tààrà pẹ̀lú iyàrá tí ó dúró ṣinṣin ńkọ́? Láti ṣàlàyé ìṣòro yìí, ká sọ pé o tì ohun kan, fún àpẹẹrẹ, irin kan, sí orí ilẹ̀. Lẹ́yìn tí wọ́n bá tì í, irin náà dínkù ó sì dúró nítorí ìforígbárí. Kí àwọn irin náà lè lọ síwájú tàbí kí ó gùn sí i, nígbà náà o ní láti mú kí ilẹ̀ àti ojú irin náà rọ̀. Tí ilẹ̀ náà bá mọ́lẹ̀ tí kò sì sí ìforígbárí, àwo irin náà yóò máa bá a lọ láti máa lọ láìdáwọ́ dúró. Ǹjẹ́ kò sí agbára kankan tí ń ṣiṣẹ́ lórí àwo irin tí ń lọ lórí ilẹ̀ tí ó pé, tí ó mọ́lẹ̀? Àwọn agbára kan wà tí ń ṣiṣẹ́ lórí àwọn àwo irin, èyí ni agbára òòfà àti agbára déédé. Àwọn agbára méjèèjì yìí ń ṣiṣẹ́ ní ìtọ́sọ́nà òró, wọn kò sì ní ipa lórí ìṣíkiri àwọn àwo irin ní ìtọ́sọ́nà òró tí ilẹ̀ náà bá mọ́lẹ̀.
Òfin Kejì ti Newton sọ pé tí gbogbo agbára tó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan kò bá dọ́gba pẹ̀lú òdo, nígbà náà ohun náà yóò yára kánkán. Ìtóbi ìyára kánkán náà bá ìwọ̀n agbára gbogbo mu, ó sì bá ìwọ̀n agbára ohun náà mu. Ìtọ́sọ́nà ìyára kánkán náà bá ìtọ́sọ́nà agbára gbogbo mu.
ΣF = ma
ΣF = agbára àpapọ̀ (kg m/s 2 ), m = ìwọ̀n (kg), a = ìyárasí (m/s 2 )
Ìbáramu 1.2 jẹ́ gbólóhùn ìṣirò láti inú òfin kejì ti Newton.
Tí ìfàsẹ́yìn bá dọ́gba sí òdo (a = 0) nígbà náà ìfàsẹ́yìn 1.2 sí ìfàsẹ́yìn 1.1. Nítorí náà, òfin àkọ́kọ́ Newton jẹ́ ọ̀ràn pàtàkì kan nínú òfin kejì Newton. Ní ìbámu pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn 1.2, a parí èrò sí pé bí agbára bá ṣe tóbi tó, bẹ́ẹ̀ ni ìfàsẹ́yìn náà ṣe pọ̀ tó. Ní ọ̀nà mìíràn, bí ìwọ̀n náà ṣe pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ ni ìfàsẹ́yìn náà ṣe kéré tó. A lóye ìbáṣepọ̀ láàárín agbára, ìwọ̀n, àti ìfàsẹ́yìn náà dáadáa lẹ́yìn tí o bá ti ṣe àyẹ̀wò nípa èyí.
Àpẹẹrẹ ìṣòro 1:
Pinnu iwọn ati itọsọna ti isare awọn nkan da lori aworan ti o wa loke…
Solusan:
ΣF = ma
4 kg m/s 2 = (1 kg) a
a = 4 kg m/s 2 : 1 kg = 4 m/s 2
Ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn = 4 m/s 2 , ìtọ́sọ́nà ìfàsẹ́yìn sí ọ̀tún.
Àpẹẹrẹ ìṣòro 2:
Pinnu iwọn ati itọsọna isare da lori aworan ti o wa loke…
Solusan:
ΣF = ma
4 kg m/s 2 – 1 kg m/s 2 = (1 kg) a
3 kg m/s 2 = (1 kg) a
a = 3 kg m/s 2 : 1 kg
a = 3 m/s 2
Ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn = 3 m/s 2 , ìtọ́sọ́nà ìfàsẹ́yìn sí ọ̀tún.
3.2.1 Ìwúwo (w)
Ìwúwo ni agbára ìwalẹ̀ tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun tí ó pọ̀.
ΣF = ma
w = miligiramu
Ìbáṣepọ̀ 1.3 ni ìbáṣepọ̀ fún ṣíṣírò ìwọ̀n ohun kan.
w = iwuwo (kg m/s 2 ), m = iwuwo (kg), g = iyara agbara ina (m/s 2 ). Iwọn iyara agbara ina (g) lori oju ilẹ jẹ 9.8 m/s 2. Lati jẹ ki awọn iṣiro rọrun, a yi g pada si 10 m/s 2.
3.2.2 Agbára déédé (N)
Agbára déédé ni agbára tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun méjì tí ó fọwọ́ kan ara wọn, níbi tí ìtọ́sọ́nà agbára déédé náà wà ní ìdúró sí ojú ìfọwọ́kàn náà.
Ṣàkíyèsí àwọn ohun tí ó ṣì wà lókè tábìlì náà. Agbára òòrùn tàbí ìwọ̀n náà ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà. Àwọn ohun kì í jábọ́ bí èso tí ó ń jábọ́ láti orí igi nítorí pé agbára déédé wà. Ìwọ̀n (w) àti ìwọ̀n déédé (N) jọra ṣùgbọ́n wọ́n yàtọ̀ síra kí gbogbo agbára tí ó wà lórí ohun kan jẹ́ òdo.
ΣF = 0
N – w = 0
N = w
3.3 Òfin Kẹta ti Newton
Òfin kẹta ti Newton sọ pé tí ohun 1 bá fi agbára fún ohun 2, nígbà náà ohun 2 náà fi agbára fún ohun 1. Àwọn agbára méjèèjì jọra, ṣùgbọ́n ìtọ́sọ́nà àwọn agbára méjèèjì lòdì sí ara wọn. Agbára kan ni a ń pè ní ìgbésẹ̀, òmíràn ni a ń pè ní ìhùwàsí.
Iṣe F = – Iṣe F
Ìbáramu 1.3 jẹ́ gbólóhùn ìṣirò láti inú òfin kẹta ti Newton. Àmì odi nínú ìbáramu 1.3 ṣàlàyé ìtọ́sọ́nà agbára náà.
Ṣe àyẹ̀wò kí o lè lóye òfin kẹta ti Newton dáadáa. Tí o bá ní skateboard, tì ògiri náà nígbà tí o bá dúró lórí skateboard. Lẹ́yìn tí o bá ti ògiri náà, skateboard náà yóò máa lọ sí ẹ̀yìn. Ìtọ́sọ́nà agbára rẹ yóò máa lọ síwájú, nígbà tí ìtọ́sọ́nà skateboard náà yóò máa lọ sí ẹ̀yìn.
Èyí fi hàn pé ògiri náà tún ń fipá mú ọ. Nígbà tí o bá ti ògiri náà, ní àkókò kan náà, ògiri náà tún ń tì ọ́. Agbára tì rẹ ń ṣiṣẹ́ lórí ògiri náà, nígbà tí agbára tì ògiri náà ń ṣiṣẹ́ lórí rẹ. Àwọn agbára méjèèjì wà ní ọ̀nà kan náà ṣùgbọ́n wọ́n wà ní ọ̀nà òdìkejì. O lè pe agbára kan gẹ́gẹ́ bí ìgbésẹ̀ àti òmíràn gẹ́gẹ́ bí ìṣe.
Ìdánwò mìíràn tí a lè ṣe ni láti fẹ́ bálúùnì rọ́bà, lẹ́yìn tí bálúùnì rọ́bà bá fẹ̀ sí i nítorí pé afẹ́fẹ́ kún inú rẹ̀, tú bálúùnì náà sílẹ̀. Lẹ́yìn tí a bá tú u sílẹ̀, bálúùnì náà “ń fò”. Ìtọ́sọ́nà ìṣípo bálúùnì lòdì sí ìtọ́sọ́nà tí afẹ́fẹ́ bá jáde láti inú bálúùnì náà. Báwo la ṣe lè ṣàlàyé èyí?
Nígbà tí a bá tú ẹnu balùwẹ̀ náà jáde, balùwẹ̀ náà á máa ti afẹ́fẹ́ jáde. Ní àkókò kan náà, afẹ́fẹ́ náà á máa ti balùwẹ̀ náà. Agbára afẹ́fẹ́ á máa mú kí balùwẹ̀ náà fò. Agbára balùwẹ̀ náà á máa ṣiṣẹ́, agbára afẹ́fẹ́ á sì máa ṣiṣẹ́ lórí balùwẹ̀ náà. Àwọn agbára méjèèjì jọra, ṣùgbọ́n ìhà kejì ni.
Ṣàkíyèsí àwòrán 2 kí o sì fi wé àwòrán 3. Agbára déédé tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan (N) ni agbára tí ojú ilẹ̀ títẹ́jú kan ń fúnni, bí ojú tábìlì. Ní àkókò kan náà, àwọn ohun náà tún ń fún ojú tábìlì náà ní agbára (N '). Àwọn agbára déédé méjèèjì wọ̀nyí (N àti N') ní ìwọ̀n kan náà, ṣùgbọ́n wọ́n wà ní ìtọ́sọ́nà òdìkejì wọ́n sì ń ṣiṣẹ́ lórí àwọn ohun ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀. Láìdàbí w àti N tí wọ́n ní ìwọ̀n kan náà tí wọ́n sì ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan náà. Nítorí náà, N àti N jẹ́ agbára ìṣe-ìṣe.
