Newtonovy pohybové zákony

Z minulého videa už známe pojem síly. V tomto videu si vysvětlíme, jak síly souvisejí s pohybem těles pomocí Newtonových pohybových zákonů.

1. Newtonův pohybový zákon - zákon setrvačnosti

Setrvačnost je schopnost tělesa si zachovávat pohybový stav. Čím je setrvačnost tělesa větší, tím je těžší změnit pohybový stav tělesa. Např. rozjetý vlak je velmi těžké zastavit. Z fyzikálního hlediska lze setrvačnost tělesa měnit pomocí síly. Pokud ale ve výsledku na těleso síly nepůsobí, tak  setrvačnost, resp. pohybový stav, nemá co měnit. První Newtonův zákon to popisuje následovně:

"Pokud je výslednice sil působících na těleso nulová, pak těleso setrvává v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu."

Pokud se ptáte, proč je zde uveden klid a rovnoměrný pohyb, tak proto, že jde o pohybové stavy s nulovým zrychlením. Nenulová silová výslednice by způsobila zrychlení a tím i změnu pohybového stavu.

2. Newtonův pohybový zákon - zákon síly

Ze zkušenosti víme, že pokud působíme na těles silou a toto těleso není vnějšími silami omezováno v pohybu (přilepeno, přišroubováno atd.), tak se těleso začne pohybovat a to s určitým zrychlením. Druhý Newtonův zákon zákon popisuje vztah mezi působící silou a zrychlením, které tato síla tělesu uděluje. Slovní znění i popis vzorcem vypadá následovně:

"Jestliže na těleso působí síla, pak se těleso pohybuje se zrychlením, které je přímo úměrné působící síle a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa."

Pokud jste ještě nebrali vektory, tak šipky na silou a zrychlením znamenají, že se jedná o vektorové veličiny (veličiny, které mají velikost i směr) a v tomto vztahu to znamená, že působící síla F a zrychlení tělesa a o hmotnosti m mají stejný směr. 

Z tohoto vztahu jinak řečeno také vyplývá, že čím větší síla, tím větší zrychlení a naopak čím větší hmotnost tělesa, tím menší zrychlení.

3. Newtonův pohybový zákon - zákon akce a reakce

Tento zákon nám říká, že při jakémkoliv působení silou na dané těleso vzniká reakční síla, která působí proti původní síle. Pokud hodíme míč na zeď, tak při dopadu působí míč na zeď silou. Zároveň je to ale zeď, která působí na míč silou, která způsobí odraz míče od zdi. Přesné znění zákona je následující:

"Jestliže jedno těleso působí silou na druhé těleso, působí druhé těleso na první stejně velkou silou opačného směru. Síly současně vznikají a zanikají."

Díky tomu, že tyto reakční síly působí vždy na jiných tělesech, nelze je sčítat.