Newton's First Law of Motion

Basic primer on Newton's First Law of Motion

Οι άνθρωποι είχαν παρατηρήσει
από πάντοτε πως,

αν ένα αντικείμενο κινείται,

ας πούμε σαν αυτό το κινούμενο αντικείμενο

που κατευθύνεται προς τα δεξιά,

φαίνεται πως αυτό σταματά από μόνο του.

Πως, αν δεν κάνεις τίποτα στο κινούμενο αυτό αντικείμενο,

από μόνο του, το αντικείμενο πρόκειται να σταματήσει.

Πρόκειται να φτάσει σε ηρεμία.

Και αντίστροφα,

αν θέλεις να διατηρήσεις την κίνηση ενός αντικειμένου,

πρέπει να συνεχίσεις να ασκείς δύναμη πάνω σε αυτό.

Ποτέ δεν έχουμε δει στην καθημερινή μας εμπειρία

ένα αντικείμενο να συνεχίζει να κινείται

για πάντα δίχως κάποιο να δρα σε αυτό.

Φαίνεται πως κάτι πάντα θα σταματά.

Και γιαυτό είναι που, για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας,

ενδεχομένως και της προϊστορίας, αλλά σίγουρα
ξέρουμε τους αρχαίους Έλληνες,

μέχρι τις αρχές του 1600,

έτσι για τουλάχιστον 2000 χρόνια,

η παραδοχή ήταν πως "τα σώματα
έχουν μια φυσική τάση να σταματούν".

Τα σώματα... έχουν... τάση... να έρχονται σε ηρεμία ή να σταματούν.

Αν θέλεις να διατηρήσουν την κίνησή τους,

θα πρέπει να ασκήσεις κάποια συνισταμένη δύναμη σε αυτό.

Και πάλι αυτό είναι απόλυτα συνεπές με

την ανθρώπινη εμπειρία,

είναι αυτό που έχουμε όλοι μας βιώσει εμπειρικά
κατά τη διάρκεια όλη μας της ζωής.

Όμως, αυτοί οι κύριοι εμφανίστηκαν στα 1600,

και ίσως προκαλεί έκπληξη πως βλέπετε εδώ τρεις κυρίους,

διότι εδώ μιλάμε για τον πρώτο νόμο κίνησης του Νεύτωνα.

Και, πράγματι, ο ένας από αυτούς τους κυρίους είναι ο

sir Ισαάκ Νεύτων.

Αυτός εδώ είναι ο Νεύτων [ στη μέση].

Όμως και οι άλλοι δύο τύποι παίρνουν τουλάχιστον τον ίδιο έπαινο

γιατί στην πραγματικότητα διατύπωσαν αυτό

που διατυπώνεται στον πρώτο νόμο του Νεύτωνα,

και το έκαναν πριν από τον Νεύτωνα.

Αυτός είναι ο Γαλιλαίος.

Και αυτός είναι ο Καρτέσιος.

Το διατύπωσαν με διαφορετικούς τρόπους

και ο Νεύτων είναι αυτός που παίρνει τα εύσημα

γιατί το συμπεριλαμβάνει σε ένα ευρύτερο πλαίσιο

μαζί με τους άλλους νόμους του, και τους νόμους της Βαρύτητας,

οι οποίοι αποτελούν τη βάση της κλασσικής μηχανικής

και φαίνεται πως περιγράφουν,
τουλάχιστον μέχρι τον 20ο αιώνα,

το πως λειτουργεί το μεγαλύτερο μέρος του πραγματικού κόσμου.

Και η μεγάλη διορατικότητα, και ήταν κάτι το αδιαίσθητο,

(και έτσι ερχόμαστε στα 1600),

είναι ότι αυτοί οι τρεις κύριοι είπαν,

ότι ίσως και να λειτουργεί κάπως αλλιώς.

Ίσως τα σώματα να έχουν τάση να διατηρούν
την ταχύτητά τους, σε μέτρο και κατεύθυνση

Και αν η ταχύτητά τους είναι μηδενική,
θα διατηρήσουν αυτή τους την ηρεμία,

Εκτός και αν ενεργούν υπό μια δύναμη
που δεν εξουδετερώνεται.

Και αυτός είναι ένας εντελώς διαφορετικός
τρόπος σκέψης.

Για περισσότερα από 2000 χρόνια ισχύει πως, τα σώματα τείνουν να σταματούν από μόνα τους

και αν θέλεις να διατηρήσεις την κίνησή τους, εφαρμόζεις μια δύναμη.

Αυτοί οι κύριοι είπαν,

πως τα σώματα έχουν την τάση να διατηρούν την κίνησή τους

και ο μόνος τρόπος για να τα σταματήσεις είναι

να δράσεις πάνω σε αυτό, να το επιταχύνεις ή να αλλάξεις την ταχύτητά του,

είτε κατά μέτρο είτε κατά κατεύθυνση,

είναι να δράσεις σε αυτό με μια δύναμη που δεν εξουδετερώνεται.

Αλλά ίσως θέλεις να μου πεις,

έι, τι γίνεται εδώ Sal;

Μόλις το είπες αυτό,

είπες πως στο μεγαλύτερο μέρος της ανθρώπινης ιστορίας,

που συμπεριλαμβάνει και τη δική μου προσωπική εμπειρία,

αυτό είναι που έχω παρατηρήσει.

Πώς μπορούν αυτοί οι τύποι να λένε πως
αυτό εδώ το πράγμα

έχει την τάση να συνεχίζει να κινείται για πάντα;

Αυτό φαίνεται να μη στέκεται.

Και η μεγάλη τους διορατικότητα ήταν,

ωραία, ίσως αυτά τα σώματα να μην έχουν
από μόνα τους

την τάση να σταματούν, αλλά εξαιτίας αλληλεπιδράσεων

με το περιβάλλον τους, αναπτύσσονται δυνάμεις

που δρουν αντίθετα της κίνησης.

Οπότε, όταν πιστεύεις πως αφήνεις ελεύθερο ένα σώμα

στην πραγματικότητα υπάρχει μια συνολική δύναμη
που τείνει να το σταματήσει.

Και στο συγκεκριμένο παράδειγμα που έχουμε εδώ,

η συνολική δύναμη είναι η δύναμη της τριβής.

Είναι η αλληλεπίδραση ανάμεσα στο σώμα και το έδαφος.

Δηλαδή, όταν νομίζεις πως αφήνεις ελεύθερο το σώμα,

στην πραγματικότητα έχεις μια συνολική δύναμη αντίθετη της κίνησής του,

και αυτή είναι η δύναμη της τριβής.

Αυτοί οι τύποι το συνειδητοποίησαν,

γιατί είναι αυτοί που είπαν,

κοιτάξτε, αν υπήρχε μια έμφυτη τάση του σώματος,

ανεξάρτητα από το περιβάλλον του,

θα έπρεπε πάντοτε να φτάνει στην ηρεμία.

με τον ίδιο τρόπο.

Αλλά αυτό που είδαν ήταν πως, όσο πιο λεία γίνεται η επιφάνεια,

τόσο πιο μακριά κινείται το σώμα αυτό.

Ίσως αν μηδενιστεί η τριβή

αν καταφέρεις και κάνεις την επιφάνεια λεία,

εντελώς λεία, το σώμα πράγματι θα κινείται για πάντα.

Και δεν είχαν την πολυτέλεια να εκτοξεύσουν δορυφόρους,

και να κάνουν πράγματα στο διάστημα,

οπότε ήταν ένα πολύ διαισθητικό πείραμα.

Και ίσως να αναρωτηθεί κανείς: τι συμβαίνει στην αντίθετη περίπτωση

που ασκείται δύναμη;

Διότι στην καθημερινή μου ζωή,

αν θέλω να σύρω τη συσκευή της τηλεόρασης στην άλλη μεριά του δωματίου

θα ασκήσω δύναμη σε αυτό.

Και αυτό που θα σου έλεγαν αυτοί οι κύριοι

είναι πως, αυτό που συμβαίνει

όταν καταφέρνεις να διατηρείς σταθερή την
ταχύτητα της τηλεόρασης

αυτό που κάνεις στην πραγματικότητα είναι να εξισορροπείς αυτήν την συνολική αντίθετη δύναμη.

Οπότε, αν μιλάμε για μια τηλεόραση που σύρεται πάνω στο χαλί σας

είναι η δύναμη της τριβής που ενεργεί αντίθετα της κίνησης

του αντικειμένου,

και έτσι ουσιαστικά το σώμα ισορροπεί όταν το σπρώχνεις.

Αν το σώμα καταφέρεις να το ισορροπήσεις,

θα μπορείς να διατηρήσεις την ταχύτητά του.

Αν θέλεις να το επιταχύνεις,

θα πρέπει να ασκήσεις ακόμα μεγαλύτερη δύναμη κατά την κατεύθυνση που το κινείς.

Πολλές ευχαριστίες στον Sal!