Sisu
Tennist või mõnda muud spordiala vaadates vaatate füüsika meeleavaldust lihtsalt suurema rõõmuga kui tüüpiline füüsikakatse. Tegevuse keskmes on kolm liikumisseadust, mida kirjeldas 1687. aastal Sir Isaac Newton, industriaaleelse teaduse Grand Slami šampanja. Mitmel moel on tennisevõistlus test, mille mängija manipuleerib Newtoni seadustega, et saavutada võimalikult suur efekt.
Seadused
Newtoni esimest liikumisseadust nimetatakse tavaliselt inertsiseaduseks: Ühtlase liikumise olekus olev objekt jääb selle liikumiseni, kui see ei puutu kokku välise jõuga, ja puhkeasendis olev objekt jääb puhkeolekusse, kui sellele ei mõju väline väline jõud. jõud. Newtoni teine seadus määratleb seose objekti massi, sellele rakendatava jõu ja sellest tuleneva kiirenduse vahel: jõud võrdub mass korda kiirendusega või F = ma. Newtoni kolmas liikumisseadus võib olla see, mida enamik inimesi kõige paremini tunneb, kui ainult seetõttu, et nad näevad seda nii sageli tsiteerimas: Iga toimingu korral on võrdne ja vastupidine reaktsioon.
Esimene seadus
Tennises on Newtoni esimese seaduse kõige ilmsem näide palli rada. Kui sa reketiga palli nuusutad, suundub see teatud suunas. Kui mängiksite mängu galaktikavahelise ruumi vaakumis, valgusaastate kaugusel ükskõik millisest gravitatsiooni tekitavast kehast, jätkaks pall selles suunas enam-vähem lõputult, sest välised jõud seda ei mõjuta. Maal töötab aga kaks peamist jõudu: õhutakistus aeglustab kuuli kiirust ja gravitatsioon tõmbab palli maapinna poole.
Teine seadus
Kui viskasite tennisepalli koos oma reketiga - kosmoses või maa peal -, avaldasite sellele jõudu. Kui palju jõudu? Seal on Newtoni teine seadus: jõud võrdub mass korda kiirendusega. Selles võrrandis mõõdetakse mass kilogrammides ja kiirendus ühikus, mida nimetatakse meetriteks sekundis sekundis. Kiirendus pole sama asi kui kiirus; pigem selle kiirus, millega midagi kiireneb. Kui objekt liigub kiirusega 1 m sekundis ehk "m / s" ja see kiireneb nii, et üks sekund hiljem liigub see kiirusega 2 m / s, siis kiirendab see selle sekundiga 1 m / s - 1 m sekundis sekundis.
Nüüd tagasi selle tennisepalli juurde, mida tabasite: tennisepalli mass on umbes 56 g ehk 0,056 kg. Ja ütleme nii, et paned pallile nii palju zingi, et kümnendik sekundist pärast selle löömist jõuab see kiiruseni 100 km / h või 44,7 m sekundis. Kiirenduskiirus on 447 m sekundis sekundis ehk m / s / s. Korrutage 0,056 kg korda 447 m / s / s ja saate 25,032. Aga millest 25.032? Jõudu mõõdetakse ühikutes, mida nimetatakse piisavalt Newtoniteks. Sa lõid palli jõuga 25.032 njuutonit. Kena serveeri.
Kolmas seadus
Sa teenid palli, vastane tagastab servi ja sa lähed tema volbri tagasi. Istutate jala maapinnale ja lükkate minema. Lükkate ühes suunas - nurga all maasse - ja teie keha läheb vastupidises suunas, maapinnast eemale. Jõud, millega te maasse surusite, on jõud, millega teid edasi lükatakse. See on tegevus ja reaktsioon. Youre Newtoni kolmas liikumisseadus, liikumine.