Sisältö
Isaac Newtonin liikelaista on tullut klassisen fysiikan selkäranka. Nämä lait, jotka Newton julkaisivat ensimmäisen kerran vuonna 1687, kuvaavat edelleen tarkkaan maailmaa sellaisena kuin sen tunnemme. Hänen ensimmäisessä liikelaissaan todetaan, että liikkeellä olevalla esineellä on taipumus pysyä liikkeessä, ellei toinen voima toimi siihen. Tämä laki sekoitetaan joskus hänen toisen liikelainsa periaatteisiin, joissa todetaan voiman, massan ja kiihtyvyyden välinen suhde. Näissä kahdessa laissa Newton keskustelee kuitenkin erillisistä periaatteista, jotka, vaikkakin usein toisiinsa liittyneet, kuvaavat mekaniikan kahta eri puolta.
Tasapainoinen vs. epätasapainoiset voimat
Newtonin ensimmäinen laki käsittelee tasapainoisia voimia tai niitä, jotka ovat tasapainossa. Kun kaksi voimaa ovat tasapainossa, ne kumoavat toisensa eikä niillä ole nettovaikutusta esineeseen. Esimerkiksi, jos sekä ystäväsi että molemmat vetävät köyden vastakkaisista päistä käyttämällä yhtä paljon voimaa, köyden keskipiste ei liiku. Yhtäläiset, mutta vastakkaiset voimasi kumoavat toisensa. Newtonin toinen laki kuvaa kuitenkin esineitä, joihin vaikuttavat epätasapainoiset voimat tai voimat, jotka eivät poista. Kun tämä tapahtuu, tapahtuu verkon liike voimakkaamman voiman suuntaan.
Hitaus vs. kiihtyvyys
Newtonin ensimmäisen lain mukaan, kun kaikki esineessä työskentelevät voimat ovat tasapainossa, esine pysyy ikuisesti tilassa. Jos se liikkuu, se jatkaa liikkumista samalla nopeudella ja samaan suuntaan. Jos se ei liiku, se ei koskaan liiku. Tätä kutsutaan inertin lakiksi. Newtonin toisen lain mukaan, jos status quo muuttuu niin, että objektiin kohdistuvat työvoimat tasapainottavat, objekti kiihtyy yhtälön F = ma kuvaamalla nopeudella, jossa "F" on yhtä suuri kuin esineeseen vaikuttava nettovoima , "m" on yhtä suuri kuin sen massa ja "a" on yhtä suuri kuin saatu kiihtyvyys.
Ehdoton vs. ehdollinen tila
Hitaus ja kiihtyvyys kuvaavat kohteen erilaisia ominaisuuksia. Inertia on ehdoton ominaisuus, joka jokaisella esineellä on koko ajan riippumatta siitä, mitä sillä tapahtuu. Kohde ei kuitenkaan aina kiihdytä. Tämä tapahtuu vain tietyissä olosuhteissa; siksi voit kuvata kiihtymisen ehdollisena tilana. Kiihtyvyys on myös ehdollinen, koska se riippuu esineiden massasta ja nettovoiman määrästä. Esimerkiksi 1 newtonin voima, joka vaikuttaa 1 g painavaan palloon, ei saa palloa kiihtymään yhtä paljon kuin 2 newtonin voima.
esimerkki
Inertia kuvaa, miksi liikkuvassa ajoneuvossa olevia ihmisiä täytyy hillitä. Jos auton pysähtyy yhtäkkiä, sisäpuolella olevat ihmiset jatkavat liikkumista eteenpäin, ellei turvavyö kohdista vastakkaista voimaa. Kiihtyvyys kuvaa, miksi auto pysähtyi äkillisesti. Koska hidastuvuus on negatiivinen kiihtyvyys, sitä säätelee toinen laki. Kun autojen eteenpäin liikettä vastustava voima tuli suuremmaksi kuin sen liikkeelle ajava voima, auto hidastui, kunnes se pysähtyi.