Qual è la prima legge del moto di Newton

Definizione di First Law of Motion di Newton

La prima legge del movimento di Newton lo afferma un il corpo continua a viaggiare a una velocità costante fintanto che non vi è alcuna forza risultante che agisca sul corpo.

Poiché la velocità è un vettore, Velocità costante significa che il corpo ha la stessa velocità e direzione per un dato periodo di tempo. Questo potrebbe significare questo un oggetto è a riposo continua a stare a riposo (velocità costante = 0) o quella un corpo che si muove a una certa velocità continua a muoversi alla stessa velocità costante lungo una linea retta. Se il corpo cambia direzione, anche se la velocità è costante, c'è un'accelerazione e le forze sul corpo non sono bilanciate. Ad esempio, se si muove un oggetto in un cerchio a velocità costante, l'oggetto sta ancora accelerando perché sta cambiando la sua direzione di movimento.

La prima legge del moto e l'inerzia di Newton

Viene chiamata la tendenza per un corpo a mantenere il suo stato di movimento inerzia. Se un autobus applica improvvisamente delle pause, ad esempio, i passeggeri possono continuare ad avanzare e collidere con il sedile di fronte a loro. Quando l'autobus si ferma più lentamente, la forza di attrito tra i passeggeri e il sedile può essere sufficiente per impedire ai passeggeri di cadere dai loro posti.

Se calci una palla lungo il terreno, sicuramente, non continua a muoversi per sempre con la stessa velocità. Questo perché, sulla Terra, la forza risultante sulla palla non è 0. L'attrito agisce tra la palla e il terreno, causando la decelerazione della palla. Un disco utilizzato nell'hockey su ghiaccio sperimenta molto meno attrito e quindi continua a muoversi per un periodo considerevolmente più lungo. Anche i veicoli spaziali, una volta che sono nello spazio, subiscono una forza molto piccola. Quindi continuano a viaggiare senza alcun cambiamento di velocità. Esse sperimentano la gravità quando si avvicinano ai pianeti o alle stelle e i loro percorsi si piegano. Gli scienziati effettivamente fanno uso di questo effetto, e facendo calcoli precedenti, sono in grado di pianificare attentamente le traiettorie del veicolo spaziale. Quando la traiettoria di un veicolo spaziale si curva mentre viaggia intorno a un oggetto massiccio (ad esempio un pianeta), si dice che fionda intorno al corpo.

Resistenza dell'aria e velocità terminale

Sulla Terra, gli oggetti che cadono possono viaggiare a velocità costante se raggiungono velocità terminale. Questo accade, per esempio, quando un oggetto sta cadendo nell'aria. Mentre l'oggetto accelera, la resistenza dell'aria sul corpo aumenta, mentre il peso del corpo rimane lo stesso. Alla fine, la resistenza dell'aria potrebbe diventare uguale al peso dell'oggetto. In questo caso, il peso e la resistenza aerea, che ora hanno le stesse dimensioni e agiscono in direzioni opposte, si annullerebbero a vicenda, rendendo la forza netta sull'oggetto 0. Quindi, la velocità dell'oggetto non cambierà più fino a quando non raggiungerà la terra. Questa velocità costante raggiunta dall'oggetto viene definita velocità terminale.

Esempio della prima legge del moto di Newton

Un paracadutista, con una massa di 65 kg, sta cadendo alla velocità terminale. Trova la dimensione della resistenza aerea sperimentata dal paracadutista.

Dato che il paracadutista sta cadendo a velocità costante, secondo la prima legge di Newton, le forze sul paracadutista dovrebbero essere bilanciate. Il peso agisce verso il basso e questo ha una grandezza di . La forza ascendente dovrebbe annullarlo per far sì che le forze siano bilanciate. Quindi, la forza verso l'alto avrà anche una magnitudine di 638 N.