تفاوت قانون اول و دوم نیوتن

تفاوت قانون اول و دوم نیوتن در چیست ؟

برای اینکه تفاوت‌های قوانین اول و دوم نیوتن را بهتر درک کنیم، ابتدا باید با این دو قانون بیشتر آشنا شویم و در ابتدا به تعریف دقیق هر یک از آنها بپردازیم.

قانون اول نیوتن:

هر جسمی که ساکن است یا به طور یکنواخت در یک راستای مستقیم حرکت می‌کند، تا زمانی که نیرویی از خارج به آن وارد نشود، در همان حالت باقی می‌ماند.

قانون دوم به این سوال پاسخ می‌دهد که اگر نیرویی به یک جسم وارد شود، حرکت آن چگونه خواهد بود.

قانون دوم نیوتن:

سرعت تغییر حرکت یک جسم به مقدار نیرویی که بر آن جسم وارد می‌شود وابسته است و این تغییر در جهت نیروی وارد شده می‌باشد. فرمول مرتبط با این قانون به صورت زیر است.

قانون اول نیوتن: این قوانین شامل سه قانون اصلی فیزیکی هستند که اساس مکانیک کلاسیک را تشکیل می‌دهند. این قوانین ارتباط بین نیروهای تاثیرگذار بر یک جسم و حرکت آن را بررسی می‌کنند و به مدت سه قرن به روش‌های مختلف بیان شده‌اند.

قانون اول نیوتن Newton First Law

قانون اول نیوتن بیان می‌کند که یک جسم ساکن یا در حال حرکت در خط مستقیم، تا زمانی که نیرویی بیرونی به آن وارد نشود، در همان حالت باقی می‌ماند. این مفهوم به نام اینرسی شناخته می‌شود. در واقع، قانون اول خود یک حالت خاص از قانون دوم است که در آن نیروی خارجی صفر است.

مثالی از قانون اول نیوتن :

تصور کنید شما در داخل یک ماشین هستید که ناگهان ترمز می‌کند. بدن شما می‌خواهد همان سرعت اولیه خود را ادامه دهد و شما حس می‌کنید به جلو می‌روید و به کمربند ایمنی فشار می‌آورید. در این زمان، کمربند نیرویی به سمت عقب به شما وارد می‌کند. این یک مثال واضح از قانون اول نیوتن است.

قانون دوم نیوتن

قانون دوم نیوتن به بسیاری از پدیده‌های فیزیکی مربوط می‌شود و به موقعی که نیروی خارجی به جسمی وارد می‌شود، مربوط است. این قانون در مواردی که جرم جسم تغییر می‌کند، کاربرد ندارد و همچنین در مقیاس اتمی در مکانیک کوانتوم نیز صدق نمی‌کند.

این قانون بیان می‌کند که شتاب یک جسم با نیروی وارد بر آن متناسب و با جرم جسم نسبت عکس دارد.

قوانین نیوتن به زبان ساده

بر اساس قانون اول نیوتن، اجسام تمایل دارند که حالت فعلی خود را حفظ کنند. به این معنی که اگر یک جسم ساکن است، تمایل دارد ساکن بماند و اگر در حال حرکت است، تمایل دارد حرکت مستقیم خود را ادامه دهد.

هر چه جسم سنگین‌تر باشد و جرم بیشتری داشته باشد، اینرسی بیشتری دارد یعنی بیشتر تمایل دارد وضعیت فعلی خود را حفظ کند.

مثلاً وقتی که در یک ماشین به سمت جلو حرکت می‌کنیم، بدن ما با ماشین حرکت می‌کند. حال اگر ماشین ناگهان به سمت راست یا چپ بچرخد، بدن ما همچنان می‌خواهد به راه مستقیم خود ادامه دهد و به همین دلیل ناخواسته به سمت مخالف چرخش ماشین متمایل می‌شویم.

قانون دوم نیوتن:

طبق قانون دوم نیوتن، برای تغییر وضعیت تعادل و اینرسی یک جسم باید نیرویی به آن وارد کنیم. این بدان معناست که باید از سکون خارجش کنیم یا سرعتش را تغییر دهیم یا مسیر حرکت آن را عوض کنیم.

نیرویی که برای غلبه بر اینرسی به جسم وارد می‌کنیم باعث ایجاد شتابی متناسب با جرم جسم می‌شود.

فرمول قانون دوم نیوتن:

شتاب * جرم = نیرو

واحد نیروی: نیوتن

واحد جرم: کیلوگرم

واحد شتاب: متر بر مجذور ثانیه