Newtonovy pohybové zákony

Newtonovy pohybové zákony jsou zákony, formulované Isaacem Newtonem, hovořící o vztahu mezi silou a pohybem.

Newton definoval celkem 3 pohybové zákony:

1. Newtonův pohybový zákon

(též Zákon setrvačnosti) zní:

Jestliže na těleso nepůsobí žádná síla nebo výslednice sil je nulová, pak těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu.

1. Newtonův pohybový zákon říká, že síla není příčinou pohybu, tělesa se mohou pohybovat i bez působení sil, ovšem tento pohyb musí být rovnoměrný přímočarý.

1. Newtonův pohybový zákon platí i obráceně: "Jestliže je těleso v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně přímočaře, pak na něj nepůsobí žádná síla nebo výslednice působících sil je nulová." To je užitečné při určování sil, které působí na těleso.

2. Newtonův pohybový zákon

(též Zákon síly) zní:

Jestliže na těleso působí síla, pak se těleso pohybuje se zrychlením, které je přímo úměrné působící síle a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa:

\mathbf{a} = \frac{\mathbf{F}}{m}

, kde a je zrychlení, F je síla, m je hmotnost

Zrychlení tělesa znamená, že se mění rychlost jeho pohybu, neboli se mění pohyb (pohybový stav) tělesa. 2. Newtonův pohybový zákon tedy říká, že síla je příčinou změny pohybu, nikoli pohybu jako takového. Na rozdíl od 1. Newtonova zákona se tělesa, na která působí síla, nebudou pohybovat rovnoměrně přímočaře, ale jejich pohyb bude zrychlený, zpomalený, nebo bude měnit směr.

Z 2. Newtonova pohybového zákona plyne pohybová rovnice:

\mathbf{F} = {m}\mathbf{a}

která umožňuje řešit konkrétní pohybové děje (určovat polohu a rychlost těles), jsou-li známy konkrétní síly působící při dějích a hmotnosti těles.

Změna pohybu (rychlosti) závisí také na směru působící síly:
Síla ve směru pohybu způsobuje zrychlení tělesa,
síla proti směru pohybu způsobuje zpomalení tělesa,
síla kolmá na pohyb způsobuje změnu směru pohybu tělesa (zakřivení trajektorie).

Jestliže je známa síla F a zrychlení tělesa a, pak lze ze vztahu $m = \frac{F}{a} \left(= \frac{|\mathbf{F}|}{|\mathbf{a}|}\right)$ vypočítat hmotnost tělesa m. Tato hmotnost se nazývá setrvačná hmotnost, protože to je hmotnost projevující se svou setrvačností (bržděním změn pohybu).

V případě, že se při pohybu mění hmotnost tělesa (např. raketě ubývá palivo), je nutné použít obecnější tvar pohybové rovnice:

\mathbf{F} = \frac{\mathrm{d}\mathbf{p}}{\mathrm{d}t}

, síla F se rovná první derivaci hybnosti p podle času t

3. Newtonův pohybový zákon

(též Zákon akce a reakce) zní:

Jestliže jedno těleso působí silou na druhé těleso, pak i druhé těleso působí na první těleso silou stejně velkou opačného směru.

Jedna ze sil se nazývá síla akce a druhá se nazývá síla reakce.

3. Newtonův pohybový zákon říká, že působení těles je vždy vzájemné, a toto působení současně vzniká a současně zaniká. Přitom účinky sil akce a reakce se navzájem neruší, protože každá z těchto sil působí na jiné těleso (nejedná se o rovnováhu sil, kdy dvě síly stejně velké opačného směru se ruší, působí-li na jedno těleso).

Působí-li 1. těleso na 2., působí i 2. na 1.

Newtonovy pohybové zákony umožňují určit, jaký bude pohyb tělesa v inerciální vztažné soustavě, jsou-li známy síly působící na těleso.

zpět - Mechanika - Dynamika

Dynamika

Gourt Home::Gourt :: Newtonovy pohybové zákony

1. Newtonův pohybový zákon

2. Newtonův pohybový zákon

3. Newtonův pohybový zákon