Newtons tre lover og tyngdekraften - Verdensrommet
Newtons tre lover og tyngdekraften - Verdensrommet Newtons tre lover og tyngdekraften - Verdensrommet
1 Newtons 3 lover 1.1 Forelesning: Newtons tre fundamentale lover for bevegelse I leksjon 1 lærte vi ”språket” som beskriver en bevegelse uten å tenke på hvordan den ble satt i gang. I denne leksjonen skal vi se på årsaken til bevegelsen. Av erfaringer fra dagliglivet vet vi at det er krefter som må til. Det kan være muskelkrefter, gravitasjonskrefter, magnetiske krefter eller elektriske krefter. Generelt kan man si at en krafts virkning på legemer er gitt av Newtons tre lover. Historien bak lovene (også gravitasjonsloven) til Sir Isaac Newton (1642-1727) er lang, den er et resultat av flere generasjoners arbeid fra Copernicus, Tycho Brahe, Kepler og Galilei. Newtons tre lover og gravitasjonsloven gjelder når systemet ikke er i akselerasjon og når farten på systemet ikke er sammenliknbar med lyshastigheten. Newtons lover (1687) er fundamentale og universelle. Loven er fundamental når den baserer seg på erfaring og når den ikke kan utledes av andre prinsipper. Keplers lover er ikke fundamentale fordi disse kan utledes av Keplers lover. Loven er universell dersom loven gjelder overalt i Universet. Begrepet masse i fysikken Mengden av det stoffet et legeme er bygd opp av kalles masse. Symbolet for masse er m. En fysisk størrelse har alltid måltall og enhet. Enheten for masse er gitt av standardlegemet. Som standardlegeme er valgt (SI-systemet) en metallsylinder. Denne sylinderen (masseprototypen) blir oppbevart i Paris. Definisjonen av masseenheten 1kg (ett kilogram): Ett kilogram (1kg) er massen av kilogramprototypen Fire egenskaper som er knyttet til massen av legemet: (a) Masse og treghet: En trenger bare å sparke til en kule av jern for å bli overbevist om at kula setter seg imot hastighetsforandringen. Vi sier at legemet er tregt. Jo større masse et legeme har jo tregere er legemet Newtons 1.lov (treghetsloven) sier at et legeme er i ro eller har konstant fart langs en rett linje dersom nettokraften på legemet er null. Dersom nettokraften på Månen (en planet) er null vil Månen bevege seg langs en rett linje og forsvinne ut i verdensrommet. 2
(b) Masse og vekt (eng. weight) Om høsten faller eplet fra treet og ned på marka fordi eplet har tyngde, det oppstår en tiltrekningskraft mellom jorden og eplet på grunn av deres masser. Det er denne tiltrekningskraften som vi kan kalle eplets tyngde. (Newtons gravitasjons lov) (c) Masse og energi Kjernekraftverkene produserer elektrisk energi av grunnstoffet uran. Det var Einstein som i 1905 satte likhet mellom energi og masse. (d) Masse, akselerasjon og kraft Dersom samme kraft virker på to legemer med ulik masse, vil forholdet mellom massene bestemme deres akselerasjon i forhold til hverandre. Newtons 1. lov og en partikkel i likevekt eller konstant fart a) Newtons 1. lov når legemet er i ro Kraftdiagram for klossen n w Figur 2.1 viser en vogn som ligger i ro på en rullebane. Ingen krefter virker på vognen i horisontalretning (x-retning) fordi banen har ingen helning. I vertikalretning derimot virker to krefter på vognen. Den ene er underlagskraften som vi kan kalle normalkraften (n), det er banen som setter opp denne kraften. Den andre kraften er vognens tyngde (w), det Jordens som trekker på vognen med denne kraften. Normalkraften og tyngden må være like store og motsatt rettet (Newtons 1. lov). ”Free-Body” diagram for klossen 3
- Page 1: Nat104 / Grimstad Forelesningsnotat
- Page 5 and 6: ”Free-Body” diagram for klossen
- Page 7 and 8: Teori som forklarer forsøksresulta
- Page 9 and 10: Newtons 3. lov: A B FB on A Denne l
- Page 11 and 12: Beregningene/Utførelse “Execute
- Page 13: Oppgave 2 Et legeme har masse ml Op
1 <strong>Newtons</strong> 3 <strong>lover</strong><br />
1.1 Forelesning: <strong>Newtons</strong> <strong>tre</strong> fundamentale <strong>lover</strong> for bevegelse<br />
I leksjon 1 lærte vi ”språket” som beskriver en bevegelse uten å tenke på hvordan den ble satt i<br />
gang. I denne leksjonen skal vi se på årsaken til bevegelsen. Av erfaringer fra dagliglivet vet vi<br />
at det er krefter som må til. Det kan være muskelkrefter, gravitasjonskrefter, magnetiske krefter<br />
eller elektriske krefter. Generelt kan man si at en krafts virkning på legemer er gitt av <strong>Newtons</strong><br />
<strong>tre</strong> <strong>lover</strong>. Historien bak lovene (<strong>og</strong>så gravitasjonsloven) til Sir Isaac Newton (1642-1727) er lang,<br />
den er et resultat av flere generasjoners arbeid fra Copernicus, Tycho Brahe, Kepler <strong>og</strong> Galilei.<br />
<strong>Newtons</strong> <strong>tre</strong> <strong>lover</strong> <strong>og</strong> gravitasjonsloven gjelder når systemet ikke er i akselerasjon <strong>og</strong> når farten<br />
på systemet ikke er sammenliknbar med lyshastigheten. <strong>Newtons</strong> <strong>lover</strong> (1687) er fundamentale<br />
<strong>og</strong> universelle. Loven er fundamental når den baserer seg på erfaring <strong>og</strong> når den ikke kan utledes<br />
av andre prinsipper. Keplers <strong>lover</strong> er ikke fundamentale fordi disse kan utledes av Keplers <strong>lover</strong>.<br />
Loven er universell dersom loven gjelder overalt i Universet.<br />
Begrepet masse i fysikken<br />
Mengden av det stoffet et legeme er bygd opp av kalles masse. Symbolet for masse er m. En<br />
fysisk størrelse har alltid måltall <strong>og</strong> enhet. Enheten for masse er gitt av standardlegemet. Som<br />
standardlegeme er valgt (SI-systemet) en metallsylinder. Denne sylinderen (masseprototypen)<br />
blir oppbevart i Paris.<br />
Definisjonen av masseenheten 1kg (ett kil<strong>og</strong>ram): Ett kil<strong>og</strong>ram (1kg) er massen av<br />
kil<strong>og</strong>ramprototypen<br />
Fire egenskaper som er knyttet til massen av legemet:<br />
(a) Masse <strong>og</strong> <strong>tre</strong>ghet:<br />
En <strong>tre</strong>nger bare å sparke til en kule av jern for å bli overbevist om at kula setter seg imot<br />
hastighetsforandringen. Vi sier at legemet er <strong>tre</strong>gt. Jo større masse et legeme har jo <strong>tre</strong>gere er<br />
legemet<br />
<strong>Newtons</strong> 1.lov (<strong>tre</strong>ghetsloven) sier at et legeme er i ro eller har konstant fart langs en rett linje<br />
dersom nettokraften på legemet er null.<br />
Dersom nettokraften på Månen (en planet) er null vil Månen bevege seg langs en rett linje <strong>og</strong><br />
forsvinne ut i verdensrommet.<br />
2
Change language