Newtoni seadused (0)

Newtoni esimene seadus
Inertsiseadus ehk Newtoni esmene seadus paneb aluse kehade liikumise kirjeldamisele inertsiaalsetes taustsüsteemides. Vastasmõju puudumisel või vastasmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inertsiseaduse formuleeris esimesena Galileo Galilei aastal 1632. Laiemalt tuntakse seda seadust Newtoni esimese seadusena. Iga keha säilitab oma liikumisoleku, paigaloleku või ühtalase sirgjoonelise liikumise seni kuni ta pole sunnitud teiste jõudude mõjul seda seisundit muutma .
Inerts
Inertsiks nimetatakse nähtust, kus kehad püüavad oma liikumisolekut säilitada.
Keha omadust säilitada oma liikumisolek , nim. inertsuseks.
Näit. vaiba kloppimine, reisijad bussis, haamrivarre paigaldamine, kosmoselaeva liikumine tühjuses.
Mida suurem on keha mass, seda rohkem on vaja jõudu, et keha liikuma panna. Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks. Mida suurem on keha mass, seda suurem on ka tema inerts.
Inertsiaalsed taustsüsteemid
Esimese seaduse tegeliku sisu avab sõnastus: on olemas taustsüsteeme, mille suhtes (teiste kehade mõjust) vaba keha liigub konstantse kiirusega (ühtlaselt sirgjooneliselt). Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus e. Newtoni I seadus ja teised mehaanika seadused, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Näiteks on Maaga seotud taustsüsteem peaaegu inertsiaalne.
Newtoni teine seadus
Newtoni teine seadus ütleb, et
Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga.
Matemaatiliselt väljendab Newtoni teist seadust valem:
Kus:
a - kiirendus
F - jõud
m - mass
Sageli esitatakse Newtoni II seadust ka veidi teisendatud valemi kujul:
Selle valemi kasutamisel ei tohi siiski põhjust ja tagajärge ära vahetada. Mitte jõud pole põhjustatud kiirendusest vaid vastupidi, kiirendus sõltub jõust.
Valemist saame ka jõu mõõtühiku. Võttes keha massiks 1 kg ja jõu poolt temale antavaks kiirenduseks 1 m/s2, saame, et F = 1kg * 1 m/s2. SI – s ongi jõu mõõtühikuks võetud sellise suurusega jõud, mis annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1 m/s2 .
Jõuühikut nimetatakse klassikalise mehaanika rajaja I. Newtoni auks njuutoniks (N). Jõu ühik rahvusvahelises süsteemis SI on tuletatud Newtoni II seadusest. Seadus ütleb, et kiirendus on võrdeline jõuga - seega peaks valemis olema võrdetegur - konstantne kordaja, millega korrutatakse jõu ja massi suhet. Kui valida jõu ühik nii, et võrdetegur oleks võrdne ühega, saaksime lihtsaima valemi. 1 njuuton on jõud, mis annab ühe kilogrammise massiga kehale kiirenduse üks meeter sekundis sekundi kohta.

Kiirendus

Kui kehale mõjub jõud, siis saab keha kiirenduse ja kiirus muutub. Näiteks mootori jõul hakkab laev üha kiiremini liikuma. Mida tugevam on jõud, seda suurem on kiirendus.
GRAVITATSIOONISEADUS
Gravitatsiooniseadus on gravitatsioonijõudu iseloomustav loodusseadus:
Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Gravitatsiooniseaduse valem:
Kus:
F on kahe punktmassi vaheline gravitatsioonijõud
G on gravitatsioonikonstant
m1 on esimese keha punktmass
m2 teise keha punktmass
r on kehade vaheline kaugus.
SI (Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem) ühikutes mõõdetakse gravitatsioonijõudu njuutonites (N), masse kilogrammides (kg) ja kaugust meetrites (m).
Konstant G on võrdne 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.
Gravitatsiooni jõudu nimetatakse ka raskusjõuks, mida saab arvutada järgmise valemi kaudu:
F- raskusjõud
m- keha mass
g- vabalangemise kiirendus (9,8 m/s2 , kuid valemites ümardame 10 m/s2 )
Raskusjõuga on seotud ka keha kaal:

• Kaal jõud, millega keha mõjutab tuge.
  
• Kaal sõltub kiirendusest.
  
• Vabalt langevad kehad on kaaluta olekus.
  

Hõõrdejõud
Hõõrdejõud on jõud, mis mõjub liikuvatele ja paigalseisvatele kehadele .
Hõõrdejõudu on kahte liiki:

Seisuhõõrdumine- mingi jõud F püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale.

Liugehõõrdumine- keha liigub ning libiseb mööda teise keha pinda.
Liugehõõrdejõud on võrdeline pindu kokku suruva jõuga s.t rõhumisjõuga:
F h = μ* N
F h – hõõrdejõud
μ – hõõrdetegur
N- rõhumisjõud
Hõõrdumist põhjustavad pinnakonarused ja molekulide tõmbejõud, mida saab vähendada määrimisega.