Výzkum pohybových principů je jednou z hlavních oblastí vědecké činnosti. A v historii fyziky se objevilo mnoho různých konceptů, díky nimž můžeme lépe porozumět tomu, proč se těla pohybují tímto způsobem a ne jinak. V tomto kontextu jsou jedním z nejzásadnějších a nejuniverzálnějších principů Newtonovy zákony, které popisují pohyb objektů v klasické mechanice.
Kolik Newtonových zákonů tedy existuje? Otázka je jednoduchá, ale odpověď je poněkud složitější. V běžném pojetí se Newtonovy zákony skládají ze tří základních principů, ale ve skutečnosti se vyvíjejí krok za krokem a popisují širší škálu jevů ve fyzice. Podívejme se na každý z nich střídavě.
Newtonův první zákon, také známý jako setrvačný zákon, tvrdí, že tělo je v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně přímočaře, dokud na něj nepůsobí vnější síly. Druhý Newtonův zákon definuje vztah mezi silou, hmotností a zrychlením objektu: síla se rovná součinu tělesné hmotnosti jeho zrychlení. Newtonův třetí zákon říká, že každá akce je doprovázena opačným směrem a stejnou velikostí reakce.
Kolik Newtonových zákonů existuje v klasické mechanice?
Klasická mechanika zná tři Newtonovy zákony, které tvořily základ této vědy.
- Newtonův první zákon: Zákon setrvačnosti. Tělo je v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu konstantní rychlosti, dokud na něj nepůsobí vnější síly.
- Newtonův druhý zákon: Zákon pohybu. Pokud na tělo působí vnější síla, získá zrychlení přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti tohoto tělesa.
- Newtonův třetí zákon: Zákon interakce. Pro každou akci existuje stejná velikost a opačně směrový odpor.
Tyto Newtonovy zákony umožňují popisovat a předpovídat pohyb těles v klasické mechanice a jsou základem pro pochopení fyzikálních procesů.
Zjistěte vše o Newtonových principech!
První zákon, známý také jako princip setrvačnosti, říká: "Tělo zůstává v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu, dokud na něj nepůsobí vnější síla." To znamená, že tělo si zachová svůj pohybový stav, dokud není ovlivněno silou, která mění jeho rychlost nebo směr.
Druhý zákon, někdy nazývaný pohybový zákon, je formulován takto: "síla působící na tělo se rovná součinu hmotnosti tohoto tělesa na zrychlení, které získává." To znamená, že čím větší je tělesná hmotnost a čím silnější je síla, která na ni působí, tím větší bude její zrychlení. Tento zákon také vysvětluje, jak síly interakce dvou těles ovlivňují jejich pohyb a změnu rychlosti.
Třetí zákon je známý jako zákon interakce. Tvrdí:"jestliže jedno těleso působí na druhé tělo silou, pak druhé těleso má na první rovný modul, ale opačný směr síly." To znamená, že síly vždy fungují ve dvojicích a směřují do opačných stran.
Newtonovy zákony mají obrovský význam ve fyzice a mechanice, umožňují pochopit a popsat většinu makroskopických pohybů a interakcí ve světě kolem nás. Společně tvoří základ klasické mechaniky a jsou zásadní pro pochopení mechanických jevů.