-
I denne video vil jeg snakke om Newtons første lov om bevægelse.
-
Dette er en oversættelse af Newtons "principia" fra latin til engelsk
-
Så, den første lov:
-
Ethvert legeme vil i hvile eller i bevægelse med konstant hast
-
Forblive i dette stadie eller bevæge sig med uændret hastighed, såfremt ingen kræfter påvirker legemet
-
Så, en anden måde at tolke dette på er:
-
Alt vil forblive i hvile.
-
Eller bevæge sig med en konstant hastighed.
-
Medmindre dette legeme bliver påvirket af en kraft.
-
Specielt en ubalanceret kraft.
-
Dette kommer jeg ind på om lidt.
-
Så hvis jeg har noget der er fuldstændig i hvile.
-
Så jeg har en, det her er noget vi har set før.
-
Så lad os sige jeg har en sten et sted.
-
Og den lægger på noget græs.
-
Jeg kan blive ved med at iagttage den sten.
-
Og det er højest usandsynligt at den vil flytte sig.
-
Hvis vi antager at intet sker med stenen.
-
Hvis ingen kræfter påvirker stenen, vil stenen blive hvor den er.
-
Den første del er rimelig logisk.
-
Så ethvert upåvirket legeme vil forblive i hvile.
-
Medmindre en kraft påvirker legemet.
-
Så, logisk nok vil stenen forblive i hvile.
-
Medmindre en kraft påvirker legemet.
-
For eksempel hvis én forsøger at skubbe til stenen.
-
Rulle den, eller gøre noget andet ved stenen.
-
Hvad der er mindre logisk ved den første lov, er den anden del.
-
Ethvert legeme vil forblive i sit stadie.
-
Enten i hvile eller i konstant bevægelse, fremadrettet.
-
Medmindre igen, at en kraft vil påvirke legemet.
-
Så, Newtons første lov.
-
Jeg vil faktisk lige gå lidt fra den lige nu.
-
Det her er Newton.
-
Og hvis det her er Newtons lov, hvorfor har jeg så det store billede af ham fyren her?
-
Grunden til det er.
-
At Newtons første lov er en omskrivning af denne fyrs lov om inerti.
-
Denne fyr, en anden pioneer indenfor civilisation.
-
Det er Galileo Galilei.
-
Og han var den første person til at formulere loven om inerti.
-
Og Newton omskrev den en smule, det samme gjorde han ved de øvrige love.
-
Men han gjorde iøvrigt mange mange andre ting.
-
Så man skal egentlig give Galileo æren for Newtons første lov.
-
Og det er derfor jeg gjorde billedet større her.
-
Så vi forstår, at hvis noget er i hvile.
-
Forbliver det i hvile medmindre en kraft påvirker dette legeme (objekt)
-
Ved nogle definitioner står der "ubalanceret kraft"
-
Og grunden til de siger ubalanceret er.
-
At man kan have to kræfter der påvirker et legeme, og de kan udligne hinanden.
-
For eksempel.
-
Jeg kunne skubbe på denne side af stenen.
-
Med en bestemt kraft.
-
Og hvis du skubber på den anden side af stenen med den samme kraft.
-
Vil stenen ikke bevæge sig.
-
Og den eneste måde at få stenen til at flytte sig på.
-
Det er hvis der skubbes mere på den ene side, end den anden.
-
Altså, en ubalanceret kraft.
-
Måske er stenen et dårligt eksempel, lad os tage is.
-
For is er nemmere at flytte.
-
Eller, is på is.
-
Så her er der is.
-
Og her en isblok ovenpå isen.
-
Så igen er vi klar over at hvis ingen kræfter påvirker isblokken, vil den ikke flytte sig.
-
Men hvad sker der hvis jeg skubber på den ene side af isblokken.
-
Og du skubber på den anden side, med samme kraft?
-
Så vil isblokken stadig ikke flytte sig.
-
For det lige her, vil være en balanceret kraft.
-
En balanceret kraft.
-
Så den eneste måde at få isblokken til at ændre dens tilstand.
-
Er at kraften er ubalanceret.
-
Så hvis vi tilføjer en større kraft på venstre side end på højre.
-
Så vil isblokken bevæge sig.
-
Og accelerere i den retning hvor den største kraft bliver tilføjet.
-
Men denne del virker ret logisk.
-
Altså noget der er i hvile, vil forblive i hvile.
-
Medmindre en ubalanceret kraft påvirker objektet.
-
Hvad der er mindre logisk er.
-
At noget der bevæger sig lige fremad (en konstant hastighed).
-
Det han siger er, at objekter der har en konstant hastighed.
-
Vil fortsætte med at have den hastighed.
-
Medmindre objektet bliver påvirket af en ubalanceret kraft.
-
Og det er mindre logisk.
-
Fordi alt i vores menneskelige oplevelser.
-
Hvis jeg skubbede til denne isblok med en ubalanceret kraft.
-
Så vil den på et tidspunkt stoppe.
-
Den vil ikke fortsætte for evigt, selvom is-fladen er uendelig lang.
-
Isblokken vil på et tidspunkt stoppe.
-
Eller hvis jeg kaster en tennisbold.
-
Vil den tennisbold før eller siden stoppe.
-
Den vil før eller siden ramme jorden eller blot stoppe.
-
Hvis jeg ruller en bowling kugle, eller hvad som helst.
-
Vi har aldrig set, ihvertfald i vores menneskelige liv.
-
At noget fortsætter, uden at stoppe.
-
Så denne påstand er meget ulogisk.
-
At objekter med en konstant hastighed vil fortsætte uændret.
-
Alt i den menneskelige verden siger.
-
At hvis du vil have noget til at fortsætte i bevægelse.
-
Så skal man tilføje kraft hele tiden, eller tilføre energi hele tiden.
-
Netop for at holde objektet "igang".
-
En bil vil ikke fortsætte for evigt medmindre motoren forbrænder brændstof.
-
Så hvad snakker de om?
-
I alle disse eksempler, og jeg tror dette giver en god forklaring.
-
Alle disse ting ville være fortsat for evigt.
-
Bolden ville være fortsat for evigt.
-
Isblokken ville være fortsat for evigt.
-
Bortset fra det faktum at der er ubalancerede kræfter som påvirker dem.
-
Som får disse objekter til at stoppe.
-
Så i tilfældet med isblokken, selvom blokken er på is.
-
Er der stadig en friktion mellem blokken og iset.
-
Og friktionen påvirker isblokken i den modsatte retning.
-
Altså modsat retningen af bevægelsen.
-
Friktion foregår på det atomare niveau.
-
Så hvis du har et vandmolekyle i et krystalgitter, i isblokken.
-
Og her et vandmolekyle i et krystalgitter, i is-fladen.
-
Så gnider de molekyler op ad hinanden.
-
Selvom de er glatter, er de ikke perfekte.
-
De støder og gnider mod hinanden.
-
Og producerer derved en lille smule varme.
-
Og de vil automatisk arbejde mod bevægelsesretningen.
-
Og friktionen udgør en kraft mod bevægelsesretningen.
-
Udover det, er der vindmodstand.
-
Isblokken vil ramle ind i en masse luftpartikler.
-
Det er ikke sikkert den bliver påvirket meget.
-
Men partiklerne vil forhindre isblokken i at fortsætte for evigt.
-
Det samme gælder bolden som bliver kastet gennem luften.
-
På et tidspunkt rammer den jorden.
-
Dels fordi tyngdekraften påvirker den, så det er én kraft.
-
Men selv når den rammer jorden.
-
Så vil den ikke fortsætte med at rulle i al evighed.
-
Dette skyldes igen friktionen.
-
Hvis der er græs her.
-
Så vil græsset forhindre bolden i at blive ved med at bevæge sig.
-
Og selv når den er i luften vil den blive bremset.
-
Den vil ikke have en konstant hastighed.
-
Fordi man igen har alle de luftpartikler som vil ramme bolden.
-
Og påvirke med en kraft på bolden, som vil bremse den.
-
Så det der er fantastisk ved de fyre her, er.
-
At de kunne forestille sig en virkelighed, uden tyngdekraft.
-
Og ingen luft som bremsede ting.
-
Og de kunne forestille sig at i den virkelighed.
-
Der ville ting forblive i det stadie den givne ting befandt sig i.
-
Og grunden til at Galileo var god til at forestille sig det var.
-
Han studerede planeternes kredsløb.
-
Og han tænkte at måske var der ingen luft derude.
-
Og måske var det derfor planeterne kunne gå rundt og rundt i kredsløb.
-
Og deres hastighed aldrig ændrer sig (det gør deres retning dog).
-
Fordi der er intet i universet som bremser disse planeter.
-
Jeg håber du fandt det ligeså fascinerende som jeg.
-
Fordi på en måde er det virkelig logisk.
-
Og på andre måder er det slet ikke.
-
Specielt det med den konstante hastighed.
-
For at skære det ud i pap.
-
Hvis tyngdekraften forsvandt og du ingen luft havde.
-
Og du kaster en bold.
-
Så ville den bold bogstavelig talt fortsætte i den retning, for evigt.
-
Medmindre at en ubalanceret kraft påvirker den, modsat bevægelsesretningen.
-
Og en anden måde at forstå det på.
-
Dette er et eksempel som du nok vil se i dagligdagen.
-
Er, hvis jeg er i en flyvemaskine.
-
Hvis jeg er i en flyvemaskine med en konstant hastighed.
-
Og der er absolut ingen turbulens i flyvemaskinen.
-
Så hvis jeg sidder i flyvemaskinen lige her.
-
Og den har en konstant hastighed.
-
Fuldstændig gnidningsfrit, ingen turbulens.
-
Så vil jeg ikke være i stand til at føle om flyet bevæger sig eller ej.
-
Uden at kigge ud af vinduet.
-
Lad os antage der ingen vinduer er i flyvemaskinen.
-
Den har en konstant hastighed og der er ingen turbulens.
-
Og lad os sige jeg intet kan høre.
-
Så jeg kan ikke engang høre motorerne.
-
Der er ingen måde for mig at mærke om flyet bevæger sig.
-
Fordi følelsen vil være den samme som at være i et fly som er i hvile.
-
Og det er en anden måde at tolke det på.
-
Det er ret logisk at følelsen er den samme.
-
Mellem at være i hvile og bevægelse.
-
For man kan ikke mærke forskel så længe ingen ubalancerede kræfter påvirker bevægelsesretningen.