-
Първият закон на Нютон ни казва,
че един обект в покой остава в покой,
-
а обект с постоянна скорост
ще продължи да има постоянна скорост,
-
освен ако не е повлиян от някаква сила.
-
Или всъщност може да се каже,
че обект с постоянна скорост
-
ще продължи да има постоянна скорост,
ако не е повлиян от някаква сумарна сила,
-
защото наистина това ни води ситуация,
в която обектът е в покой.
-
Просто трябва да имаш ситуация,
в която постоянната скорост е нула.
-
Първият закон на Нютон – ще имаш
постоянната си скорост,
-
която може да е 0,
и ще остане с тази постоянна скорост,
-
освен ако няма някаква сумарна сила,
която да повлияе.
-
Това ни води до естествения въпрос:
-
Как тази сумарна сила влияе
върху постоянната скорост?
-
Или как повлиява състоянието на обекта?
-
И това е което ни дава вторият закон на Нютон.
-
Вторият закон на Нютон за движение.
-
И този е може би е най-известният.
-
Въпреки че те всички са известни.
Няма да избирам най тук.
-
Но този ни дава известната формула:
-
Силата е равна на масата по ускорението.
-
Ускорението е векторна величина
и силата е векторна величина
-
И законът ни казва, че ако приложим сила,
-
това може да промени постоянната скорост.
-
Но как всъщност променя постоянната скорост?
-
Да кажем, че имам тухла тук,
която се носи в пространството.
-
Вторият закон на Нютон ни казва –
и е прекрасно за нас, че законите на вселената
-
или поне в класическия смисъл,
преди Айнщайн да се е показал,
-
че законите на вселената всъщност
боравят с доста проста математика.
-
Законът е, че ако приложиш
сумарна сила от тази страна на обекта,
-
и говорим за сумарна сила,
защото ако приложиш две сили,
-
които се съкращават
и имат нулева сумарна сила,
-
тогава обектът няма да промени
постоянната си скорост.
-
Ако имаш сумарна сила,
приложена от едната страна на обекта,
-
ще имаш сумарно ускорение в същата посока.
-
И вторият законът на Нютон за движението
ни казва, че това ускорение е пропорционално
-
на приложената сила, или приложената сила
е пропорционална на ускорението.
-
И константата на пропорционалност,
или за да разбереш
-
по какво трябва да умножиш ускорението,
за да получиш силата,
-
или на какво трябва да разделиш силата,
за да получиш ускорението,
-
се нарича маса, това е масата на обекта.
-
И ще направя видео за това –
не трябва да бъркаш масата с теглото.
-
Ще направя видео за разликата
между масата и теглото.
-
Масата е мярка за това колко материя има.
-
Ще видим в бъдеще, че има други неща,
-
които обикновено не считаме за "материя",
но започват да имат маса.
-
Но за първото ти сблъскване с физиката
-
можеш наистина просто да мислиш
колко материя има от нещо.
-
Теглото, както ще видим в бъдещи видеа,
-
е с каква сила тази материя се придърпва
от силата на гравитацията.
-
Тоест теглото е сила, масата ти казва
колко материя има от нещо.
-
Хубаво е, че тази формула е толкова проста,
-
защото можеше да живеем във вселена,
в която силата
-
беше равна на масата
на квадрат по ускорението
-
по корен квадратен от ускорението,
-
което би усложнило доста нашите изчисления.
-
Но в момента имаме просто
тази константа на пропорционалност.
-
Това е един хубав просто израз.
-
И за да се измъчим още малко с изчисления,
-
включващи сила, маса и ускорение,
нека кажем, че имам сила,
-
и единицата за сила се нарича нютон.
-
Да кажем, че имам сила от 10 нютона.
-
И за да е ясно, нютонът е същото нещо като
-
10 килограм метър в секунда на квадрат.
-
И е хубаво, че нютонът е същото като
килограм по метър върху секунда на квадрат,
-
защото това е точно каквото имаш
от тази страна на формулата.
-
Да кажем, че имам сила от 10 нютона
и тя действа на маса –
-
да кажем, че масата е 2 килограма.
-
И искам да знам ускорението.
-
И още веднъж в това видео,
тези са векторни величини.
-
Ако имам положителна величина тук,
ще приемем, че се движи надясно.
-
Ако имаме отрицателна стойност,
ще се движи наляво.
-
Тоест аз ти давам не само
големината на силата,
-
а ти давам и посоката.
-
Казвам, че това е надясно,
защото е положително.
-
И какво ще е ускорението?
Използвахме, че F = ma.
-
От лявата страна имаш 10 –
-
мога да напиша 10 нютона тук
или килограм метър върху секунда на квадрат.
-
И това ще е равно на масата,
която е 2 килограма, по ускорението.
-
И за да намерим ускорението,
просто разделяме двете страни на 2 килограма.
-
Да разделим лявата страна на 2 килограма.
-
И дясната страна на 2 килограма.
-
Това се съкращава.
-
И сега 10, делено на 2, е равно на 5.
-
След това килограмите се съкращават.
-
От лявата страна имаме
5 метра върху секунда на квадрат
-
и това е равно на ускорението.
-
Сега за забавление,
какво ще стане ако удвоим силата –
-
ако имам 20 нютона?
-
Имам 20 килограм по метър
върху секунда на квадрат
-
е равно на 2 килограма по ускорението.
-
Разделяме двете страни на 2 килограма.
-
И какво получаваме?
Това се съкращава,
-
20, делено на 2, е 10,
килограмите се съкращават.
-
И имаме, че ускорението в тази ситуация
-
е 10 метра върху секунда на квадрат.
-
Тоест като удвоихме силата –
от 10 нютона на 20 нютона,
-
ускорението също се удвои,
-
и от 5 метра върху секунда на квадрат
стана 10 метра върху секунда на квадрат.
-
Виждаме, че са правопропорционални
-
И масата показва коефициента
на пропорционалност.
-
Можеш да си представиш какво
ще се случи, ако удвоим масата.
-
Ако удвоим масата – нека видим ситуацията с 20 нютона.
-
Сега няма да делим на 2 килограма,
а ще делим на 4 килограма.
-
Ще имаме 20, делено на 4,
метра в секунда на квадрат.
-
Ако увеличим масата, ако я удвоим,
ускорението също се увеличи.
-
Тоест колкото е по-голяма масата,
толкова повече сила ти трябва, за да ускориш.
-
Или за дадена сила ще ускори по-малко –
-
по-трудно ще е да променим
постоянната скорост.
