Newtonův první zákon versus druhý pohybový zákon
Ve své přelomové knize Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Matematické principy přírodní filozofie) Sir Isaac Newton navrhl tři zákony pohybu. Newtonovy pohybové zákony jsou základními kameny klasické mechaniky. Tyto zákony platí téměř všude na poli fyziky. První Newtonův zákon popisuje pohyb objektu kvalitativní metodou. První zákon také definuje inerciální soustavu. Druhý pohybový zákon je kvantitativní zákon a také popisuje pojem síly. Je životně důležité těmto zákonům velmi dobře rozumět, abychom správně rozuměli klasické mechanice a dokonce i teorii relativity. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je první Newtonův pohybový zákon a druhý Newtonův pohybový zákon, jejich definice, fyzikální interpretace těchto dvou zákonů, podobnosti mezi prvním a druhým zákonem a nakonec rozdíl mezi prvním Newtonovým zákonem. zákon a druhý zákon pohybu.
Newtonův první pohybový zákon
Nejjednodušší forma prvního Newtonova zákona je, že rychlost tělesa zůstává nezměněna, pokud na těleso nepůsobí vnější síla. Pokud je kniha přeložena do angličtiny, uvádí větu „Každé těleso setrvává ve stavu klidu nebo pohybu rovnoměrně přímo vpřed, kromě případů, kdy je nuceno změnit svůj stav silou vtlačenou“jako 1. zákon pohybu.. Z tohoto zákona vyplývá, že ke změně určitého stavu objektu musí být aplikována vnější síla. Jinými slovy, objekt není ochoten změnit aktuální stav. Toto je známé jako setrvačnost objektu. Setrvačnost lze identifikovat jako tendenci objektu zůstat ve svém současném stavu. Jakýkoli rámec (souřadný systém), který splňuje první Newtonův zákon, se nazývá inerciální rámec. V tomto smyslu lze první pohybový zákon považovat za definici inerciálních soustav.
Newtonův druhý pohybový zákon
Nejjednodušší forma druhého zákona je „Zrychlení tělesa je rovnoběžné a přímo úměrné čisté síle F a nepřímo úměrné hmotnosti m“. Jinými slovy, F=k m a. Systém jednotek SI je definován tak, že k se rovná 1. Rovnice se tedy v systému SI stává F=ma. Druhý zákon lze také brát jako definici síly. Sílu lze také vyjádřit pomocí hybnosti. Rychlost změny hybnosti se rovná čisté síle působící na objekt. Protože impuls působící na předmět je stejný jako náhlá změna hybnosti, lze sílu také definovat pomocí impulsu.
Jaký je rozdíl mezi Newtonovým prvním a druhým pohybovým zákonem?
• První zákon je kvalitativní, zatímco druhý zákon je kvantitativní.
• První zákon je definicí inerciální soustavy, zatímco druhý zákon je definicí síly.
• Když je čistá síla působící na objekt nulová, 2. zákon se redukuje na první pohybový zákon.
