10 ตัวอย่างกฎข้อที่สองของนิวตันในชีวิตประจำวัน

ใน กฎข้อที่สองของนิวตันหรือที่ เรียกว่าหลักการพื้นฐานของพลวัตนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ายิ่งมวลของวัตถุมากเท่าไรก็ยิ่งจำเป็นต้องเร่งความเร็วมากขึ้นเท่านั้น นั่นคือความเร่งของวัตถุนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงสุทธิที่กระทำกับมันและแปรผกผันกับวัตถุนั้น

เรารู้ว่าวัตถุสามารถเร่งได้ก็ต่อเมื่อมีแรงอยู่บนวัตถุนี้ กฎข้อที่สองของนิวตันบอกเราอย่างชัดเจนว่าวัตถุจะเร่งความเร็วเท่าไรสำหรับแรงสุทธิที่กำหนด

กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าแรงสุทธิเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าการเร่งความเร็วของวัตถุจะยิ่งใหญ่เป็นสองเท่า ในทำนองเดียวกันถ้ามวลของวัตถุเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าความเร่งจะลดลงครึ่งหนึ่ง

ตัวอย่างของกฎข้อที่สองของนิวตันในชีวิตจริง

กฎของนิวตันนี้ใช้กับชีวิตจริงเป็นหนึ่งในกฎของฟิสิกส์ที่ส่งผลกระทบต่อชีวิตประจำวันของเรามากที่สุด:

1- เตะบอล

เมื่อเราเตะบอลเราออกแรงบังคับในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเป็นทิศทางที่มันจะเคลื่อนที่

ยิ่งลูกเตะแรงมากเท่าไหร่แรงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและยิ่งแรงมากเท่าไหร่

2- จับลูกบอลด้วยมือของคุณ

นักกีฬามืออาชีพขยับมือของพวกเขากลับมาเมื่อพวกเขาจับลูกบอลเพราะมันทำให้เวลามีเวลามากขึ้นที่จะสูญเสียความเร็วของมันและในทางกลับกันใช้แรงน้อยลงในส่วนของมัน

3- ดันรถ

ตัวอย่างเช่นการผลักดันรถเข็นซูเปอร์มาร์เก็ตสองครั้งเนื่องจากแรงยากจะเพิ่มความเร่งเป็นสองเท่า

4- ดันรถสองคัน

ในทางตรงกันข้ามเมื่อผลักดันรถเข็นซุปเปอร์มาร์เก็ตสองคันด้วยแรงเท่ากันมันจะเร่งความเร็วไปครึ่งหนึ่งเพราะมันแปรผกผันกัน

5- ดันเกวียนคันเดียวกันให้เต็มหรือว่างเปล่า

มันง่ายกว่าที่จะผลักดันรถซูเปอร์มาร์เก็ตที่ว่างเปล่ามากกว่ารถเต็มเนื่องจากรถเต็มคันมีมวลมากกว่าดูดฝุ่นดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้แรงมากขึ้นในการผลักดันรถให้เต็ม

6- ดันรถยนต์

ในการคำนวณแรงที่ต้องใช้ในการผลักดันรถไปยังปั๊มน้ำมันที่ใกล้ที่สุดโดยสมมติว่าเราเคลื่อนรถหนึ่งตันประมาณ 0.05 เมตรต่อวินาทีเราสามารถประมาณแรงที่กระทำกับรถซึ่งในกรณีนี้จะมีค่าประมาณ 100 นิวตัน

7- ขับรถบรรทุกหรือรถยนต์

มวลของรถบรรทุกนั้นใหญ่กว่ารถมากซึ่งหมายความว่ามันต้องใช้กำลังมากกว่าเพื่อเร่งความเร็วให้เท่ากัน

ยกตัวอย่างเช่นเมื่อรถถูกขับบนทางหลวง 100 กม. เป็นระยะทาง 65 กม. จะต้องใช้น้ำมันน้อยกว่าถ้าไม่ต้องขับด้วยความเร็วเท่ากันในระยะทางเดียวกันบนรถบรรทุก

8- คนสองคนที่เดินไปด้วยกัน

เหตุผลเดียวกันข้างต้นสามารถนำไปใช้กับวัตถุที่เคลื่อนไหวใด ๆ ตัวอย่างเช่นคนสองคนที่เดินไปด้วยกัน แต่คนหนึ่งของพวกเขามีน้ำหนักน้อยกว่าคนอื่น ๆ ถึงแม้ว่าพวกเขาเดินออกกำลังกายในปริมาณที่เท่ากัน แต่น้ำหนักที่น้อยกว่าจะไปเร็วกว่าเพราะความเร่งของพวกเขายิ่งใหญ่ขึ้นอย่างแน่นอน

9- คนสองคนดันโต๊ะ

ลองนึกภาพคนสองคนคนหนึ่งแข็งแกร่งกว่าคนอื่น ๆ ดันโต๊ะไปในทิศทางที่ต่างกัน

บุคคลที่มีกำลังมากที่สุดกำลังผลักไปทางทิศตะวันออกและบุคคลที่มีกำลังน้อยที่สุดก็คือทางเหนือ

หากเราเพิ่มแรงทั้งสองเราจะได้ผลลัพธ์เท่ากับการเคลื่อนที่และความเร่งของตาราง ดังนั้นโต๊ะจะเคลื่อนไปในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือแม้ว่าจะมีความโน้มเอียงไปทางทิศตะวันออกมากขึ้นก็ตาม แต่เนื่องจากแรงที่กระทำโดยบุคคลที่แข็งแกร่งที่สุด

10- การเล่นกอล์ฟ

ในเกมกอล์ฟความเร่งของลูกบอลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำกับสโมสรและแปรผกผันกับมวลของมัน แรงของอากาศที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในทิศทางของมันมีผลต่อเส้นทาง

กฎของนิวตัน

ไอแซกนิวตัน (4 มกราคม 2186 - 31 มีนาคม 2270) นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษมีชื่อเสียงในเรื่องกฎความโน้มถ่วงของเขาเป็นบุคคลสำคัญในการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ของศตวรรษที่สิบเจ็ดและพัฒนาหลักการของฟิสิกส์สมัยใหม่

นิวตันได้เปิดตัวกฎการเคลื่อนไหวสามข้อของเขาเป็นครั้งแรกในป รินชิเปียมาเธมาติกา Philosophiae Naturalis ในปี 1686

ถือว่าเป็นหนังสือที่มีอิทธิพลมากที่สุดเกี่ยวกับฟิสิกส์และเป็นไปได้ในทุกวิทยาศาสตร์มันมีข้อมูลเกี่ยวกับแนวคิดที่สำคัญเกือบทั้งหมดของฟิสิกส์

งานนี้นำเสนอคำอธิบายเชิงปริมาณที่แน่นอนของวัตถุที่เคลื่อนไหวในกฎหมายพื้นฐานสามข้อ:

1- ศพเคลื่อนที่จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเว้นแต่จะมีการบังคับใช้กับภายนอก

2- แรงนั้นมีค่าเท่ากับมวลที่คูณด้วยความเร่งและการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่เป็นสัดส่วนกับแรงที่ใช้

3- สำหรับแต่ละการกระทำมีปฏิกิริยาที่เท่ากันและตรงกันข้าม

กฎทั้งสามนี้ช่วยอธิบายไม่เพียง แต่วงโคจรดาวเคราะห์วงรี แต่ยังมีการเคลื่อนที่อื่น ๆ ของจักรวาล: การที่ดาวเคราะห์ถูกเก็บไว้ในวงโคจรโดยการดึงดูดแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ว่าดวงจันทร์หมุนรอบโลกและดวงจันทร์ของโลกอย่างไร ดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเธอและดาวหางหมุนเป็นวงรีรอบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้อย่างไร

วิธีที่การเคลื่อนไหวเกือบทุกอย่างสามารถแก้ไขได้โดยใช้กฎการเคลื่อนที่: บังคับให้รถไฟเร่งความเร็วมากเพียงใดไม่ว่าปืนใหญ่จะไปถึงเป้าหมายได้อย่างไรอากาศและกระแสน้ำในมหาสมุทรเคลื่อนที่อย่างไรหรือเครื่องบินจะบินอย่างไร เป็นแอปพลิเคชั่นทั้งหมดของกฎข้อที่สองของนิวตัน

โดยสรุปเป็นเรื่องง่ายมากที่จะปฏิบัติตามกฎข้อที่สองของนิวตันในทางปฏิบัติหากไม่ได้อยู่ในวิชาคณิตศาสตร์เนื่องจากเราได้รับการพิสูจน์เชิงประจักษ์แล้วว่ามีความจำเป็นที่จะต้องใช้แรงมากขึ้น (และพลังงานมากขึ้น) เลื่อนเก้าอี้ขนาดเล็กบนพื้น

หรือตามที่กล่าวไว้ข้างต้นเมื่อคุณจับลูกบอลคริกเก็ตที่เคลื่อนไหวเร็วเรารู้ว่ามันจะสร้างความเสียหายได้น้อยลงหากคุณขยับแขนไปข้างหลังขณะจับลูกบอล

คุณอาจสนใจตัวอย่าง 10 ข้อของกฎข้อที่หนึ่งของนิวตันในชีวิตจริง