Konparaketa honek Newtonen Bigarren Legearen (objektu bakar baten mugimendua indar bat aplikatzean nola aldatzen den deskribatzen duena) eta bi gorputz elkarreragileen arteko indarren elkarrekiko izaera azaltzen duen Hirugarren Legearen arteko aldea aztertzen du. Elkarrekin, dinamika klasikoaren eta ingeniaritza mekanikoaren oinarria osatzen dute.
Nabarmendunak
Bigarren legeak indarra objektu baten abiadura-aldaketarekin erlazionatzen du.
Hirugarren Legeak agintzen du indarrak beti bikote berdin eta aurkakoetan agertzen direla.
Azelerazioa da Bigarren Legearen ekuazioaren emaitza nagusia.
Elkarrekiko elkarrekintza Hirugarren Legearen oinarrizko printzipioa da.
Zer da Newtonen Bigarren Legea?
Objektu bakoitzaren indarraren, masa eta azelerazioarekiko erlazioan jartzen du arreta.
Izen arrunta: Azelerazioaren legea
Formula nagusia: F = ma
Sistemaren Fokua: Objektu bakarreko analisia
Neurketa-unitatea: Newtonak (N)
Oinarrizko aldagaia: Azelerazioa (a)
Zer da Newtonen Hirugarren Legea?
Bi objektuen arteko elkarrekintza deskribatzen du, indarrak beti bikoteka existitzen direla adieraziz.
Izen arrunta: Ekintza eta erreakzio legea
Kontzeptu nagusia: Indar bikoteak
Sistemaren Fokua: Bi gorputzen arteko elkarrekintza
Norabidea: Berdinak eta kontrakoak
Oinarrizko aldagaia: elkarrekintza indarra
Konparazio Taula
Ezaugarria
Newtonen Bigarren Legea
Newtonen Hirugarren Legea
Foku nagusia
Indarraren eragina objektu batean
Bi objektuen arteko elkarrekintzaren izaera
Irudikapen matematikoa
Indarra masa bider azelerazioa berdin
A-ren B-ren gaineko indarra = -B-ren A-ren gaineko indarra
Inplikatutako objektu kopurua
Bat (azeleratzen ari den objektua)
Bi (trukatzen diren gorputzak)
Legearen emaitza.
Gorputzaren mugimendua aurreikusten du
Momentua kontserbatzen dela ziurtatzen du
Kausa vs. Efektua
'Efektua' (azelerazioa) azaltzen du
Indarraren (elkarrekintzaren) "jatorri" azaltzen du
Bektorearen norabidea
Azelerazioa indar garbiaren noranzko berean dago
Indarrek guztiz kontrako noranzkoetan eragiten dute
Xehetasunak alderatzea
Banakako Mugimendua vs. Elkarrekiko Elkarrekintza
Newtonen Bigarren Legea objektu espezifiko baten portaera jarraitzeko erabiltzen da. Auto baten masa eta bere motorraren indarra badakizu, Bigarren Legeak zein azkar bizkortuko den esaten dizu. Hirugarren Legeak, ordea, elkarrekintzaren ikuspegi orokorra aztertzen du; azaltzen du autoaren pneumatikoek errepidearen kontra bultzatzen dutenean, errepideak pneumatikoak indar berdinarekin bultzatzen dituela.
Kalkulu kuantitatiboa vs. simetria
Bigarren Legea berez matematikoa da, ingeniaritzarako eta balistikarako beharrezkoak diren balio zehatzak ematen baititu F=ma formularen bidez. Hirugarren Legea simetria fisikoaren adierazpen bat da, eta dio ezin duzula zerbait ukitu hark zu ukitu gabe. Bigarren Legeak emaitza zehatz bat lortzeko zenbat indar behar den kalkulatzen uzten digun bitartean, Hirugarren Legeak indar orok bikia duela bermatzen du.
Barneko vs. Kanpoko Perspektibak
Sistema isolatu batean, Bigarren Legeak kanpoko indar garbi batek eragindako barne-azelerazioa deskribatzen du. Hirugarren Legeak azaltzen du zergatik objektu batek ezin duen bere burua mugitu barne-indarrak bakarrik erabiliz. Barne-bultzada bakoitzak kontrako noranzkoan barne-tiro berdina sortzen duenez, Hirugarren Legeak erakusten du zergatik pertsona batek ezin duen bere burua bere iletik tiraka altxatu edo auto bat barrutik bultzatu.
Aplikazioa Propultsioan
Propultsio-sistemek, hala nola suziriek, bi legeetan oinarritzen dira aldi berean. Hirugarren Legeak mekanismoa azaltzen du: suziriak ihes-gasak behera bultzatzen ditu, eta gasak suziria gora. Ondoren, Bigarren Legeak emaitza-errendimendua zehazten du, ontziaren masa eta elkarrekintza horrek sortutako bultzadaren (indarraren) arabera suziria zein azkar azeleratuko den kalkulatuz.
Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea
Newtonen Bigarren Legea
Abantailak
+Ibilbidearen kalkuluetarako ezinbestekoa
+Ahalegin fisikoa kuantifikatzen du
+Objektuen portaera aurreikusten du
+Ingeniaritza Mekanikoaren Oinarriak
Erabiltzailearen interfazea
−Datu masibo zehatzak behar ditu
−Matematika konplexu bihur daiteke
−Gorputz bakarreko fokura mugatua
−Indar guztiak identifikatzea eskatzen du
Newtonen Hirugarren Legea
Abantailak
+Mugimendua nola hasten den azaltzen du
+Momentuaren kontserbazioa bermatzen du
+Elkarrekintzaren analisia errazten du
+Naturan unibertsalki aplikagarria
Erabiltzailearen interfazea
−Ez ditu mugimendu-balioak ematen
−Askotan ikasleek gaizki interpretatzen dute
−Erraza da orekarekin nahastea
−Indar bikoteak bakarrik deskribatzen ditu
Ohiko uste okerrak
Mitologia
Ekintza- eta erreakzio-indarrek elkar ezeztatzen dute.
Errealitatea
Indarrak objektu berari eragiten badiote bakarrik ezeztatzen dira. Ekintza- eta erreakzio-indarrak objektu desberdinei eragiten dietenez (A B-ri eta B A-ri), ez dute elkar ezeztatzen eta, horren ordez, objektuak mugitzea edo deformatzea eragiten dute.
Mitologia
'Erreakzio' indarra 'ekintza' indarraren ondoren gertatzen da.
Errealitatea
Bi indarrak aldi berean gertatzen dira. Ez dago denbora-atzerapenik ekintzaren eta erreakzioaren artean; elkarrekintza beraren bi alde dira, objektuak elkarreragiten ari diren bitartean existitzen direnak.
Mitologia
F=ma ekuazioan, indarra objektuak 'daukan' edo 'eramaten' duena da.
Errealitatea
Objektu batek ez du indarrik; masa eta azelerazioa ditu. Indarra objektuari eragiten dion kanpoko eragina da, Bigarren Legearen erlazio matematikoak argitzen duen bezala.
Mitologia
Objektu astunagoek arinagoek baino gogorrago bultzatzen dute talka batean.
Errealitatea
Hirugarren Legearen arabera, kamioi batek tximeleta bati jo arren, kamioiak tximeletaren gainean egiten duen indarra tximeletak kamioiaren gainean egiten duen indarraren berdina da zehazki. 'Kaltearen' aldea Bigarren Legearen ondorioa da, tximeletaren masa txikiak azelerazio handia eragiten baitu.
Sarritan Egindako Galderak
Nola funtzionatzen dute ekintza-erreakzio bikoteek objektu bat mugitzen ari denean?
Mugimendua gertatzen da indarrek gorputz ezberdinengan eragiten dutelako. Adibidez, ibiltzean, zure oinak Lurra bultzatzen du (Ekintza), eta Lurrak zure oina bultzatzen du (Erreakzioa). Zure masa Lurrarenarekin alderatuta txikia denez, Hirugarren Legearen indarrak nabarmen azeleratzen zaitu Lurraren mugimendua hautemanezina den bitartean.
Bigarren Legeak masa aldakorra duten objektuentzat balio al du?
F=ma formula estandarrak masa konstantea dela suposatzen du. Erregaia erretzean masa galtzen duten suzirien kasuan, fisikariek Bigarren Legearen bertsio aurreratuago bat erabiltzen dute, denboran zehar momentuaren aldaketan oinarritzen dena.
Zergatik ez dute Hirugarren Legeko bi indarrek oreka sortzen?
Oreka gertatzen da bi indar objektu bakar bati eragiten diotenean eta batura zero denean. Hirugarren Legeak bi objektu ezberdinei eragiten dieten bi indar deskribatzen ditu. Beraz, ezin dira batu gorputz bakar batean zero eta ez dute oreka egoerarik sortzen objektu indibidual bakar batentzat.
Nola funtzionatzen du suziri batek hutsean, non ez dagoen ezeren kontra bultzatzeko?
Hirugarren Legearen aplikazio klasiko bat da hau. Suziriak ez du airearen kontra bultzatzen; bere erregaiaren (ihes-hodiaren) kontra baizik. Gasa atzerantz abiadura handian kanporatuz, gasak indar berdina eta kontrakoa eragiten dio suziriari, inguruko ingurunea edozein dela ere aurrera bultzatuz.
F = ma bada, zero azelerazioa zero indarra esan nahi al du?
Horrek esan nahi du indar netoa zero dela, ez dagoela inolako indarrik. Hainbat indar jar daitezke objektu baten gainean, baina orekatuta badaude, azelerazioa zero izango da Bigarren Legearen arabera.
Zein da indar-unitatea lege hauetan?
Unitate estandarra Newtona (N) da. Newton bat kilogramo bateko masa bat metro bat segundoko karratuan azeleratu ahal izateko behar den indar kopurua bezala definitzen da, Bigarren Legetik zuzenean eratorritako definizioa.
Hirugarren Legea grabitateari aplika dakioke?
Noski. Lurrak 700 Newton-eko grabitazio-indarrez beherantz erakartzen bazaitu, aldi berean Lurra gorantz erakartzen ari zara zehazki 700 Newton-eko indarrarekin. Lurrerantz mugitzen zara zure masa txikiagoa delako, Bigarren Legearen logika jarraituz.
Nola azaltzen dute lege hauek zergatik atzera egiten duen arma batek?
Pistola batek tiro egiten duenean, balaren gainean indar bat eragiten du aurrera bizkortzeko (Bigarren Legea). Hirugarren Legearen arabera, balak indar berdina eragiten dio pistolari. Pistola bala baino askoz astunagoa denez, atzerantz azeleratzen du (atzera egiten du) balak aurrera egiten duen abiadura baino txikiagoan.
Epaia
Erabili Bigarren Legea masa ezaguneko objektu espezifiko bat mugitzeko behar den abiadura, denbora edo indarra kalkulatu behar duzunean. Erabili Hirugarren Legea indar baten iturria ulertu edo bi objektu edo gainazal desberdinen arteko elkarrekintzak aztertu behar dituzunean.