Wat is de eerste bewegingswet van Newton

Newtons eerste definitie van de wet van beweging

Newtons eerste bewegingswet stelt dat een het lichaam blijft met een constante snelheid voortbewegen zolang er geen resulterende kracht op het lichaam inwerkt.

Omdat snelheid een vector is, Constante snelheid betekent dat het lichaam gedurende een bepaalde periode dezelfde snelheid en richting heeft. Dit zou dat kunnen betekenen een object is in rust blijft in rust (constante snelheid = 0) of dat een lichaam dat met een bepaalde snelheid beweegt, blijft met dezelfde constante snelheid langs een rechte lijn bewegen. Als het lichaam van richting verandert, zelfs indien de snelheid is constant, er is een versnelling en de krachten op het lichaam zijn niet in balans. Als u bijvoorbeeld een object met een constante snelheid in een cirkel zwaait, wordt het object nog steeds versneld omdat het de richting van de beweging verandert.

Newtons eerste bewegingswet en traagheid

De neiging van een lichaam om zijn bewegingstoestand te behouden, wordt genoemd traagheid. Als een bus plots onderbrekingen toepast, kunnen de passagiers erop vooruit blijven rijden en botsen ze met het zitje ervoor. Wanneer de bus van toepassing is breekt zachtjes, de wrijvingskracht tussen de passagiers en de stoel kan voldoende zijn om te voorkomen dat passagiers van hun stoelen vallen.

Als je een bal over de grond schopt, blijft deze zeker niet voor eeuwig met dezelfde snelheid bewegen. Dit komt omdat, op Aarde, de resulterende kracht op de bal niet gelijk is aan 0. Wrijving werkt tussen de bal en de grond, waardoor de bal vertraagt. Een puck die wordt gebruikt in ijshockey, ondervindt veel minder wrijving en blijft dus aanzienlijk langer bewegen. Ruimtevaartuigen ervaren, als ze eenmaal in de ruimte zijn, ook een kleine kracht. Dus ze blijven reizen met bijna geen verandering in snelheid. Ze ervaren de zwaartekracht wanneer ze dichter naar planeten of sterren reizen en hun paden buigen. Wetenschappers maken daadwerkelijk gebruik van dit effect en door eerdere berekeningen te maken, kunnen ze de trajecten van het ruimtevaartuig zorgvuldig plannen. Wanneer het traject van een ruimtevaartuig gebogen wordt terwijl het zich verplaatst rond een massief object (bijvoorbeeld een planeet), worden ze gezegd slinger rond het lichaam.

Luchtweerstand en eindsnelheid

Op de aarde kunnen vallende objecten met constante snelheid rijden als ze bereiken eindsnelheid. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer een object door de lucht valt. Naarmate het voorwerp versnelt, zou de luchtweerstand op het lichaam toenemen, terwijl het gewicht van het lichaam hetzelfde blijft. Uiteindelijk kan de luchtweerstand gelijk worden aan het gewicht van het object. In dit geval zouden het gewicht en de luchtweerstand, die nu dezelfde afmetingen hebben en in tegengestelde richtingen werken, elkaar opheffen, waardoor de netto kracht op het object 0 wordt gebracht. Dan verandert de snelheid van het object niet meer totdat het de grond. Deze constante snelheid bereikt door het object wordt aangeduid als eindsnelheid.

Voorbeeld van de eerste bewegingswet van Newton

Een skydiver met een massa van 65 kg valt op de eindsnelheid. Bepaal de grootte van de luchtweerstand die de skydiver ondervindt.

Aangezien de parachutist op een constante snelheid valt, volgens de eerste wet van Newton, moeten de krachten op de parachutist in balans zijn. Gewicht werkt naar beneden, en dit heeft een omvang van . De opwaartse kracht zou dit moeten opheffen om de krachten in evenwicht te brengen. Dus de opwaartse kracht heeft ook een kracht van 638 N.