Newtonin ensimmäinen laki vs. toinen liikelaki
Sir Isaac Newton ehdotti uraauurtavassa kirjassaan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet) kolmea liikkeen lakia. Newtonin liikelait ovat klassisen mekaniikan kulmakiviä. Näitä lakeja sovelletaan lähes kaikkialla fysiikan alalla. Newtonin ensimmäinen laki kuvaa objektin liikettä kvalitatiivisella menetelmällä. Ensimmäinen laki määrittelee myös inertiakehyksen. Toinen liikkeen laki on määrällinen laki, ja se kuvaa myös voiman käsitettä. On elintärkeää ymmärtää nämä lait erittäin hyvin, jotta klassinen mekaniikka ja jopa suhteellisuusteoria ymmärretään kunnolla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä Newtonin ensimmäinen liikelaki ja Newtonin toinen liikelaki ovat, niiden määritelmät, näiden kahden lain fysikaaliset tulkinnat, ensimmäisen ja toisen lain yhtäläisyydet ja lopuksi ero Newtonin ensimmäisen lain välillä. laki ja toinen liikkeen laki.
Newtonin ensimmäinen liikelaki
Newtonin ensimmäisen lain yksinkertaisin muoto on, että kappaleen nopeus pysyy muuttumattomana, ellei kehoon vaikuta ulkoinen voima. Jos kirja käännetään englanniksi, se antaa lauseen "Jokainen ruumis pysyy levossa tai liikkuu tasaisesti suoraan eteenpäin, paitsi jos se on pakotettu muuttamaan tilaansa voiman vaikutuksesta" ensimmäisenä liikesääntönä.. Tämä laki edellyttää, että kohteen tietyn tilan muuttamiseksi on käytettävä ulkoista voimaa. Toisin sanoen kohde ei halua muuttaa nykyistä tilaa. Tätä kutsutaan kohteen inertiaksi. Inertia voidaan tunnistaa esineen taipumuksena pysyä nykyisessä tilassaan. Mikä tahansa kehys (koordinaattijärjestelmä), joka täyttää Newtonin ensimmäisen lain, tunnetaan inertiakehyksenä. Tässä mielessä ensimmäinen liikkeen laki voidaan pitää inertiakehysten määritelmänä.
Newtonin toinen liikelaki
Toisen lain yksinkertaisin muoto on "Kehon kiihtyvyys on yhdensuuntainen ja suoraan verrannollinen nettovoimaan F ja kääntäen verrannollinen massaan m". Toisin sanoen F=k m a. SI-yksikköjärjestelmä määritellään siten, että k on yhtä suuri kuin 1. Siksi yhtälöstä tulee F=ma SI-järjestelmässä. Toinen laki voidaan pitää myös voiman määritelmänä. Voimaa voidaan ilmaista myös liikemäärällä. Liikemäärän muutosnopeus on yhtä suuri kuin esineeseen kohdistettu nettovoima. Koska esineeseen vaikuttava impulssi on sama kuin äkillinen liikemäärän muutos, voima voidaan määrittää myös impulssin avulla.
Mitä eroa on Newtonin ensimmäisen ja toisen liikelain välillä?
• Ensimmäinen laki on laadullinen, kun taas toinen laki on määrällinen.
• Ensimmäinen laki on inertiakehyksen määritelmä, kun taas toinen laki on voiman määritelmä.
• Kun esineeseen kohdistuva nettovoima on nolla, 2. laki pienenee ensimmäiseksi liikkeen laiksi.
