Was ist Newtons erstes Bewegungsgesetz?

Newtons erster Bewegungsgesetzdefinition

Newtons erster Bewegungssatz besagt das ein Der Körper fährt mit konstanter Geschwindigkeit weiter, solange auf den Körper keine Kraft wirkt.

Da die Geschwindigkeit ein Vektor ist, Konstante Geschwindigkeit bedeutet, dass der Körper für einen bestimmten Zeitraum die gleiche Geschwindigkeit und Richtung hat. Das könnte entweder das bedeuten Ein Objekt bleibt in Ruhe und bleibt in Ruhe (konstante Geschwindigkeit = 0) oder das Ein Körper, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, bewegt sich weiterhin mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit entlang einer geraden Linie. Wenn der Körper die Richtung ändert, selbst wenn Die Geschwindigkeit ist konstant, es gibt eine Beschleunigung und die Kräfte auf den Körper sind nicht ausgeglichen. Wenn Sie beispielsweise ein Objekt in einem Kreis mit konstanter Geschwindigkeit schwenken, wird das Objekt immer noch beschleunigt, da es seine Bewegungsrichtung ändert.

Newtons erstes Bewegungsgesetz und Trägheitsmoment

Die Tendenz, dass ein Körper seinen Bewegungszustand beibehält, wird genannt Trägheit. Wenn ein Bus beispielsweise plötzlich Pausen anwendet, können sich die Passagiere weiter vorwärts bewegen und kollidieren mit dem Sitz vor ihnen. Wenn der Bus leichter bricht, kann die Reibungskraft zwischen den Insassen und dem Sitz ausreichen, um zu verhindern, dass die Insassen von ihren Sitzen fallen.

Wenn Sie einen Ball auf den Boden treten, bewegt er sich sicher nicht für immer mit der gleichen Geschwindigkeit. Dies ist darauf zurückzuführen, dass auf der Erde die resultierende Kraft auf den Ball nicht 0 ist. Die Reibung wirkt zwischen dem Ball und dem Boden und bewirkt, dass der Ball sich verlangsamt. Ein Puck, der im Eishockey verwendet wird, hat eine wesentlich geringere Reibung und bewegt sich daher wesentlich länger. Wenn sich Raumfahrzeuge im Weltraum befinden, erfährt sie auch eine sehr geringe Kraft. Sie fahren also fast ohne Geschwindigkeitsänderung weiter. Sie erfahren die Schwerkraft, wenn sie sich näher an Planeten oder Sternen bewegen und ihre Pfade verbiegen. Wissenschaftler machen von diesem Effekt Gebrauch, und durch vorausgehende Berechnungen können sie die Flugbahnen des Raumfahrzeugs sorgfältig planen. Wenn die Flugbahn eines Raumfahrzeugs gekrümmt wird, wenn es sich um ein massives Objekt (z. B. einen Planeten) bewegt, wird dies gesagt Schleuder um den Körper.

Luftwiderstand und Endgeschwindigkeit

Auf der Erde können sich fallende Objekte mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, wenn sie dies erreichen Endgeschwindigkeit. Dies geschieht zum Beispiel, wenn ein Objekt durch die Luft fällt. Wenn das Objekt beschleunigt, erhöht sich der Luftwiderstand am Körper, während das Gewicht des Körpers gleich bleibt. Schließlich kann der Luftwiderstand dem Gewicht des Objekts gleich werden. In diesem Fall würden sich das Gewicht und der Luftwiderstand, die jetzt die gleichen Größen haben und in entgegengesetzten Richtungen wirken, gegenseitig aufheben, so dass die Nettokraft auf das Objekt zu 0 wird. Dann ändert sich die Geschwindigkeit des Objekts nicht mehr, bis sie den Wert erreicht Boden. Diese durch das Objekt erreichte konstante Geschwindigkeit wird als Endgeschwindigkeit bezeichnet.

Beispiel für Newtons erstes Bewegungsgesetz

Ein Fallschirmspringer mit einer Masse von 65 kg fällt mit Endgeschwindigkeit ab. Bestimmen Sie den Luftwiderstand, den der Fallschirmspringer erlebt hat.

Da der Fallschirmspringer nach dem ersten Newtonschen Gesetz mit konstanter Geschwindigkeit abfällt, sollten die Kräfte auf den Fallschirmspringer ausgeglichen sein. Gewicht wirkt nach unten, und dies hat eine Größenordnung von . Die Aufwärtskraft sollte dies aufheben, um die Kräfte auszugleichen. Die Aufwärtskraft wird also auch eine Stärke von 638 N haben.