Tartalom
Az első Sir Isaac Newton három mozgás törvény, amely a klasszikus mechanika alapját képezi, kijelenti, hogy egy nyugalomban lévő vagy egyenletes mozgásban lévő tárgy külső erő hiányában határozatlan ideig marad ilyen módon. Más szavakkal, egy olyan erő, amely változtatja meg a sebességet vagy a gyorsulást. Az objektum által egy adott erő által generált gyorsulás mértékét az objektum tömege határozza meg.
Az erő és a sebesség irányított
Amikor a fizikusok tárgyak sebességéről beszélnek, akkor nem csak a tárgyak sebességéről, hanem az irányáról is beszélnek. Hasonlóképpen, az erőnek van irányirányú és kvantitatív összetevője is - az objektumok sebességét közvetlenül ellentétes erő eltérő hatást gyakorol az objektumra, mint a mozgására merőlegesen ható erő. Matematikai értelemben az erő, a sebesség és a gyorsulás - amely az erő által generált sebesség változásának sebessége - "vektor" mennyiségek, ami kifejezés, amely utalja azok irányadó komponensére.
Erők repülnek a repülőgépen
Annak megértése, hogy egy erő hogyan változtatja meg az objektum sebességét, a legegyszerűbb módja annak elképzelése, hogy az erő a sebességgel azonos irányba hat. Például a repülőgép sugárhajtóművei olyan erőt hoznak létre, amely a repülőgépek mozgásának irányába hat, pozitív gyorsulást ad, és gyorsabbá teszi. A légi súrlódás viszont közvetlenül ellentétes a repülőgépek mozgásával és lassítja azt; Ha a motorok leállnak, a repülőgép esik az égből. De amikor a motor erő és a légnyomás felfelé irányuló nyomása az aerodinamikailag tervezett szárnyakra kiegyensúlyozza a súrlódási erőt és más lassító erőket, beleértve a gravitációt, a repülőgép állandó sebességgel repül a rendeltetési hely felé.
A gravitáció erő
A gravitációs vonzerő, amelyet a nap a Földre gyakorol, példája egy erőnek, amelynek fontos irányadó komponense van. Mivel a gravitációs erő derékszögben hat a Föld mozgására, nem változtatja meg a bolygó haladási sebességét, de állandóan megváltoztatja az irányát. Ennek eredményeként a Föld szinte körkörös pályán mozog. A Föld sebessége viszonylag állandó lehet, de sebessége mindig változik a gravitációs erő hatására, amely mindig a nap felé húzza. Ugyanaz a gravitációs erő tartja a műholdakat a Föld körüli pályán.
Szabad test diagramok
Az objektumra kifejtett erő (F) és annak gyorsulása (a) közötti matematikai kapcsolat F = m • a, ahol "m" a tárgy tömege. A metrikus rendszerben alkalmazott erőegység az newton, amelyet Isaac Newton, az angol fizikus, aki a kapcsolatot megfogalmazott, nevét kapta. A való világban általában több erő hat a testre, mindegyiknek irányított komponense van. Ezek az erők lehetnek mechanikus, gravitációs, elektromos vagy mágneses természetűek. A tárgy mozgásának előrejelzésére gyakran hasznos egy szabad test diagramot rajzolni, amely ezen erők grafikus ábrázolása, amely ábrázolja mindegyik nagyságát és irányát.