İçerik
Tenisi veya başka bir sporu seyrederken, tipik bir fizik deneyinden daha fazla tezahüratla fizik gösterisini izliyorsunuzdur. Eylemin merkezinde, 1687'de sanayi öncesi bilimin Grand Slam şampiyonu Sir Isaac Newton tarafından açıklanan üç hareket kanunu var. Birçok yönden, tenis maçı, oyuncunun Newton yasalarını en iyi şekilde etkilediği yönündeki bir sınavdır.
Yasalar
Newton'un ilk hareket yasası genel olarak eylemsizlik yasası olarak adlandırılır: Tekdüze hareket halindeki bir nesne, dış bir kuvvete rastlanmadıkça bu harekette kalacaktır ve istirahatte olan bir nesne, bir dış kuvvet tarafından etkilenmediği sürece hareketsiz kalacaktır güç. Newton'un ikinci yasası, nesneler kütlesi, kendisine uygulanan kuvvet ile sonuçlanan ivme arasındaki ilişkiyi tanımlar: Kuvvet, kütle çarpım ivmesi veya F = ma'ya eşittir. Newton'un üçüncü hareket yasası, çoğu kişinin en çok aşina olduğu şey olabilir, ancak bunun çok sık alıntı yapıldığını görmesi durumunda: Her eylem için eşit ve zıt bir tepki vardır.
İlk kanun
Tenisde, Newton'un birinci yasasının en açık örneği topun yoludur. Topu raketinizle boğarken, belli bir yöne doğru gidiyor. Oyunu, yerçekimi oluşturan herhangi bir cisimden yıllarca geçen galaksiler arası boşluğun boşluğunda oynuyorsanız, top o kadar devam eder, çünkü süresiz olarak dış kuvvetler etki etmezdi. Bununla birlikte, Dünya'da iki büyük kuvvet iş başındadır: Hava direnci, topun hızını yavaşlatır ve yerçekimi topu yere doğru çeker.
İkinci Yasa
O tenis topunu raketinizle fırlattığınızda - uzayda veya Dünyada - üzerinde bir kuvvet uyguladınız. Ne kadar güç? Newton'un ikinci yasasının geldiği yer burası: Kuvvet, kütle katlanma ivmelenmesine eşittir. Bu denklemde kütle kilogram cinsinden ölçülür ve "saniyede metre sayacı" adı verilen bir birimde ivme bulunur. Hızlanma, hız ile aynı şey değildir; bunun yerine, bir şeyin hızlanma hızıdır. Bir nesne saniyede 1 m hızla hareket ediyorsa veya "m / s" ise ve bir saniye sonra 2 m / s hızla hareket ederse hızlanırsa, o zaman bir saniye içinde 1 m / s hızla yükselir - 1 saniyede m.
Şimdi vurduğun o tenis topuna dönelim: Bir tenis topunun kütlesi yaklaşık 56 g veya 0,056 kg'dir. Ve topa vurduktan sonra saniyenin onda biri kadar, saniyede 100 mil veya 44,7 metreye ulaşacak kadar zing koyduğunuzu varsayalım. Bu saniyede saniyede 447 m, m / s / s hızlanma hızıdır. 0,056 kg çarpı 447 m / s / s ile çarpın, 25.032 elde edin. Ama 25.032 ne? Kuvvet, Newton uygun olarak adlandırılan birimlerle ölçülür. 25.032 Newton kuvvet ile topa vurdun. Güzel servis.
Üçüncü Yasa
Topa hizmet edersiniz, rakibiniz topu geri alır ve voleybolunu geri verirsiniz. Ayağını yere koy ve ittir. Bir yöne - yere bir açıyla - bastırırsınız ve vücudunuz zeminden uzağa bir açıyla zıt yöne gider. Yere itdiğiniz kuvvet, ileriye doğru itdiğiniz kuvvettir. Bu eylem ve tepki. Siz Newton'un üçüncü hareket yasası, hareket halinde.