Síla a Newtonovy zákony
Přihlásit se
Síla a Newtonovy zákony (1/7) · 5:26

První Newtonův pohybový zákon Základní myšlenky ukryté v prvním Newtonově pohybovém zákoně.

Navazuje na Pohyb ve dvou rozměrech.
Lidé vždy pozorovali, že pokud se těleso pohybuje, – tohle je pohybující se těleso, které se pohybuje směrem doprava – že se nakonec samo zastaví. Že pokud s tělesem, co se pohybuje, nic neděláte, nakonec se samo zastaví. Bude takzvaně v klidu. A na druhou stranu, pokud chcete udržet toto těleso v pohybu, musíte na něj neustále působit nějakou silou. V běžném životě nevídáme tělesa, která se neustále pohybují, pořád dál a dál, aniž by na ně něco působilo. Vypadá to, že každé těleso nakonec zastaví. A to je důvod, proč se po většinu lidské historie, pravděpodobně od pravěku, ale určitě od starověkého Řecka až do začátku 17. století, tedy celkem alespoň 2000 let, proč se předpokládalo, že tělesa mají přirozený sklon se zastavit. Tělesa mají sklon se uvést do klidu neboli se zastavit. A pokud je chcete udržet v pohybu, musíte na ně působit nějakým druhem síly. Toto je opět to v souladu s každodenní lidskou zkušeností, je to něco, s čím se setkáváme po celý náš život. Ale pak se v 17. století objevili tito pánové. A možná jste překvapení, že tu vidíte tři muže, protože mluvíme o prvním Newtonově pohybovém zákoně. A skutečně, jeden z těchto gentlemanů je sir Isaac Newton. Je tady uprostřed. Ale ti zbývající dva mají minimálně stejné zásluhy, protože vlastně popsali to, co popisuje první Newtonův zákon, a udělali to ještě před Newtonem. Tady je Galileo Galilei. A zde je René Descartes. Popsali to jinak, ale Newtonovi se za to připisuje zásluha, protože on to opravdu zahrnul do širšího rámce s dalšími zákony a gravitačním zákonem a šlo o základ klasické mechaniky, o které se zdálo, že popisuje, tedy alespoň do 20. století, jak věci ve většině případů skutečně fungují. A jejich zásadní úvaha, která byla tehdy velmi neintuitivní, – nyní jsme v 17. století – byla v tom, že tito pánové řekli, že to možná funguje obráceně. Možná mají tělesa sklon zachovávat si svoji rychlost a směr. A pokud je rychlost je nulová, zůstanou v klidu, pokud tedy na ně nepůsobí nějaká nekompenzovaná síla. Tohle byl naprosto opačný způsob přemýšlení. Po více než 2000 let mají tělesa sklon zastavit se sama a pokud se mají hýbat, musíte na ně působit silou. Tito pánové tvrdí, že tělesa mají sklon pohybovat se po nekonečně dlouhou dobu a že jediný způsob, jak je zastavit, je působit na ně... – nebo jak je urychlit nebo změnit jejich rychlost nebo směr pohybu – je působit na ně nevykompenzovanou silou. Ale možná si říkáte: „Hej, Sale, co to znamená? Právě jsi tu řekl, že po většinu lidské historie, včetně mé osobní zkušenosti, to je to, co jsem pozoroval. Jak mohou tito lidé říkat, že těleso má sklon věčně se pohybovat? Zdá se, že se to nějak nefunguje.“ A jejich velkým vhledem bylo: No, možná, že tato tělesa nemají sama sklon zastavit, ale kvůli jejich vzájemnému působení s okolím vznikají síly, které působí proti jejich pohybu. Takže když si myslíme, že necháváme těleso volně se pohybovat, vlastně na něj působí síla, která se ho snaží zastavit. A v tomto konkrétním případě nahoře je touto silou třecí síla, tedy působení mezi kvádrem a podložkou. Takže i když si myslíte, že necháváte těleso se volně pohybovat, ve skutečnosti na něj působí síla, která brání jeho dalšímu pohybu, a to je třecí síla. A tito pánové si to uvědomili a řekli: Podívejte, pokud by to byla přirozená vlastnost kvádru, pak by se bez ohledu na okolí měl vždy zastavit nějakým podobným způsobem. Ale oni zjistili, že když bude povrch trochu hladší, těleso se bude pohybovat dál. A možná, že kdybyste tření úplně odstranili a vytvořili byste povrch zcela bez tření, zcela hladký, těleso by se skutečně pohybovalo navždy. A oni neměli tu možnost vypustit satelity a provádět pokusy v hlubokém vesmíru, takže to byl velmi, velmi neintuitivní myšlenkový experiment. Možná se zeptáte, a co to ostatní? Co se děje, když zapůsobím silou? Protože v každodenním životě, pokud chci přetáhnout stolek s televizí přes místnost, používám k tomu sílu. A tihle pánové by vám řekli, že vše, co jste dělali, pokud jste udržovali rychlost televizoru konstantní, tak vše, co jste dělali, bylo působení proti této negativní síle. Takže pokud by toto byla televize, kterou táhnete po vašem koberci, toto by byla třecí síla působící proti pohybu tělesa. A tak při tlačení v podstatě jen vyrovnáváte tuto sílu. Pokud tuto sílu vyrovnáte přesně, dokážete udržet rychlost tělesa. Pokud chcete těleso urychlit, musíte vyvinout ještě větší sílu ve směru, ve kterém těleso posouváte.
video