ニュートンの運動の第1法則とは何ですか

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Anonim

ニュートンの運動の第1法則の定義

ニュートンの運動の第1法則は次のように述べています 物体に作用する合力がない限り、物体は一定の速度で移動し続けます.

速度はベクトルであるため、一定の速度とは、一定の期間、体の速度と方向が同じであることを意味します。これはどちらかを意味する可能性があります オブジェクトが静止しているオブジェクトは静止し続けます (一定速度= 0)またはそれ 特定の速度で移動する物体は、直線に沿って同じ一定速度で移動し続けます。体の方向が変わると、速度が一定であっても加速度が発生し、体にかかる力のバランスが取れなくなります。たとえば、オブジェクトを一定の速度で円を描くように振った場合、オブジェクトは動きの方向を変えているため、まだ加速しています。

ニュートンの運動と慣性の最初の法則

体がその運動状態を維持する傾向は、 慣性。たとえば、バスが突然休憩をとった場合、乗客は前進し続け、前の座席に衝突する可能性があります。バスがより穏やかに休憩をとるとき、乗客と座席の間の摩擦力は、乗客が座席から落ちるのを防ぐのに十分かもしれない。

確かに、地面に沿ってボールを蹴った場合、同じ速度で永遠に動き続けることはありません。これは、地球上では、ボールにかかる合力が0ではないためです。ボールと地面の間で摩擦が作用し、ボールが減速します。アイスホッケーで使用されるパックは摩擦がはるかに少ないため、かなり長い時間動き続けます。宇宙船は、宇宙に入ると、ほとんど力を経験しません。そのため、速度をほとんど変えずに移動を続けます。彼らが惑星や星に近づくと重力を経験し、彼らの道は曲がります。科学者は実際にこの効果を利用しており、事前の計算を行うことで、宇宙船の軌道を注意深く計画することができます。宇宙船が巨大な物体(惑星など)の周りを移動するときに軌道が曲がると、宇宙船は次のように言われます。 スリングショット 体の周り。

空気抵抗と終端速度

地球上では、落下する物体は、達成すれば一定の速度で移動する可能性があります 終端速度。これは、たとえば、オブジェクトが空中を落下しているときに発生します。物体が加速すると、体の重量は同じままで、体の空気抵抗が増加します。最終的に、空気抵抗は物体の重量と等しくなる可能性があります。この場合、重量と空気抵抗は同じサイズになり、反対方向に作用し、互いに打ち消し合い、オブジェクトにかかる正味の力は0になります。その後、オブジェクトの速度は、オブジェクトが接地。オブジェクトによって達成されるこの一定の速度は、終端速度と呼ばれます。

ニュートンの運動の第1法則の例

質量65kgのスカイダイバーが終端速度で落下しています。スカイダイバーが経験する空気抵抗の大きさを見つけます。

ニュートンの最初の法則によれば、スカイダイバーは一定の速度で落下しているため、スカイダイバーにかかる力のバランスをとる必要があります。重量は下向きに作用し、これは

。上向きの力は、力のバランスをとるためにこれを相殺する必要があります。したがって、上向きの力の大きさも638Nになります。

ニュートンの運動の第1法則とは何ですか