Drugi Njutnov zakon

Ko je bio Isak Njutn?

Ono osnovno, što govovo svi znaju jeste da je reč o fizičaru, astronomu i matematičaru britanskog porekla. Međutim, manje je poznato i da je Njutn bio poznavalac alhemije, te da ga smatraju i takozvanim filozofom prirode.

Rođen je 4. januara 1643. godine, u engleskoj grofoviji Linkolnšir.

U studiji pod nazivom “ Matematički principi prirodne filozofije „, koju je objavio 1687. godine izneo je i tri zakona kretanja, čime je postavio temelje klasične mehanike. Ovo delo se često naziva i samo “ Principi „. Isak Njutn je bio prvi koji je doveo u vezu kretanje nebeskih tela i kretanje tela na zemlji, te je pokazao da se oni zapravo odvijaju prema istim zakonima.

Pored toga, Isak Njut se između ostalog bavio i istraživanjem pojave prelamanja svetlosti, a konstruisao je i takozvani refleksni teleskop, to jest teleskop sa udubljenim ogledalom, koji je poznat i pod nazivom Njutnov teleskop.
U kasnijem životnom periodu, Isak Njutn je pisao religiozne traktate, te se bavio tumačenjem Biblije. Bio je i jedan od članova Britanskog parlamenta, a od 1696. godine se nalazio na čelu Kraljevske kovnice novca, a na tom položaju je ostao sve do smrti, 20. marta 1727. godine. Ostao je upamćen kao donosilac bitnih reformi, koje su popravile finansijsku stabilnost zemlje u to vreme. I upravo zbog tih zasluga, pre nego zbog naučnih otkrića, Isak Njutn je 1705. godine odlikovan titulom viteza u službi kraljice Ane. To se dogodilo 1705. godine.

A samo dve godine pre toga, to jest 1703. Njutn postaje predsednik Kraljevskog društva, ali i jedan od članova francuske Akademije nauka.

Šta su to Njutnovi zakoni?

Pod pojmom Njutnovih zakona se smatraju tri osnovna zakona fizike. Naime, Isak Njutn ih je formulisao i objavio u svom kapitalnom delu “ Principi “ 1687. godine. Reč je o zakonima kretanja ili takozvanim Njutnovim zakonima, Ova tri zakona su, zapravo zakoni prirode, a Njutn je do njih došao na osnovu opažanja, a brojni eksperimenti su to i dokazali.

Pomoću ovih zakona Isak Njutn je opisao kretanje tela i sila koje na to kretanje utiču.

Tadašnji poznati naučnici Huk, Halej i arhitekta Ren su došli do zaključka da je sila gravitacije obrnuto srazmerna kvadratu rastojanja. Međutim, ono što oni nisu mogli da reše jeste da se telo koje se kreće putanjom u obliku elipse, zapravo kreće pod dejstvom sile koja opada sa kvadratom udaljenosti. Iz tog razloga su potražili pomoć od Njutna, te Halej kao tadašnji sekretar Kraljevskog društva odlazi u posetu Njutnu, kako bi ga zamolio da reši ovaj zadatak. Ali, Halej biva zatečen kada mu Njutn kaže da je to već rešio, to jest da je uspeo da dokaže da kada se telo kreće putanjom u obliku elipse, zapravo je prisutan zakon obrnute kvadratne srazmernosti između gravitacione sile i rastojanja.

Tri godine nakon ovog dokaza, Isak Njutn završava rad na svoja tri univerzalna zakona, te mu sam Halej pomaže u štampanju kapitalnog dela “ Principi „. Kako se veruje, Halej je dao svoj novac za štampu ovog dela, jer Kraljevsko društvo tada nije imalo novca, a prvi tiraž je bio svega 400 primeraka.

Tri osnovna zakona klasične fizike

U svom delu “ Principi „, prikazan je Njutnov zakon gravitacije, ali i Prvi Njutnov zakon, Drugi Njutnov zakon i Treći Njutnov zakon.

Pomoću ovih zakona, Njutn je pokazao i dokazao da se kretanje svih tela u prirodi može jednostavno objasniti pomoću tri osnovna fizička, jednostavna zakona.

Prvi Njutnov zakon se najčešće naziva Zakon inercije. Drugi Njutnov zakon se smatra Osnovnim zakonom dinamike, a često se naziva i Zakon sile, dok je Treći Njutnov zakon takozvani Zakon akcije i reakcije, to jest Zakon dejstva i protivdejstva.

Sva tri Njutnova zakona su primenljiva u oblasti klasične mehanike, jer je tu brzina znatno manja od brzine svetlosti, a masa samog tela veća od mase atoma i njegovih delova. Dok u domen kvantne mehanike, te relativističke mehanike spadaju kretanja velikih brzina, koja se mogu poistovetiti sa brzinom svetlosti, a kojom se kreću tela mase koja je izuzetno mala, toliko da se može uporediti sa masom atoma ili njegovih delova.

Kako glasi Drugi Njutnov zakon – definicija

Definicija ovog zakona je vrlo jednostavna i lako razumljiva, te Drugi Njutnov zakon glasi: Ubrzanje koje jedno telo dobije upravo je proporcionalno sili koja na njega deluje, a obrnuto je proporcionalno masi tela.

Da biste razumeli Drugi Njutnov zakon, mora vam biti jasan Zakon interakcije, to jest Prvi Njutnov zakon.

Naime, na osnovu Zakona interakcije se zaključuje da do promene brzine tela dolazi usled međusobnog delovanja tog tela sa drugim telima, to jest usled interakcije sa drugim telima. A sila predstavlja jačinu međusobnog delovanja jednog tela na drugo telo. Pod pojmom sila se podrazumeva vektorska veličina. Kada kažemo vektorska veličina to znači da ima: pravac, smer i jačinu. Sila se obeležava oznakom F. Jedinica za silu je Njutn ( N ).

Promena brzine u nekom određenom vremenskom intervalu predstavlja ubrzanje.

Drugi Njtnov zakon jasno pokazuje i da sila ima isti smer kao i ubrzanje.

Kako glasi formula za Drugi Njutnov zakon

U prethodnom delu teksta objašnjeno je kako glasi Drugi Njutnov zakon, te šta je sila. Tako se dolazi do toga da Drugi Njutnov zakon ima sledeću formulu:

Najzanimljiviji eksperimenti

Eksperimenti za dokazivanje Drugog Njutnovog zakona su brojni, zato ćemo navesti onaj koji se nama učinio najzanimljivijim, a dokaze za Drugi Njutnov zakon možete videti na milion primera u svakodnevnom životu.

Ovaj eksperiment je posebno zanimljiv jer traži vaše potpuno učešće. Da biste ga izveli biće vam potrebno sledeće: kuglice od različitih materijala, ali istih dimenzija ( recimo od gvožđa, keramike i stakla ), daska sa žljebom, dve opruge i potezač, metarska traka i hronometar, kako biste napravili nešto nalik fliperima.

Kada napravite maketu, postavite kuglicu ( a najbolje kliker ). Tako ćete moći da uporedite dužinu pređenog puta i ukupno vreme kretanja klikera sačinjenih od različitih materijala, a takođe možete uticati jačim ili slabijim intenzitetom sile na svaki kliker.

Napravite tabelu i pažljivo zapisujte rezultate do kojih ste došli, jer su ovakvi eksperimenti vrlo važni kako biste razumeli Drugi Njutnov zakon.

Biće vam mnogo jasnije šta kaže Drugi Njuutnov zakon kada budete videli na primeru da je promena brzine, to jest ubrzanja obrnuto srazmerna masi kuglica.