10 - Voima ja tasainen liike
Työohjeet
- Tiedän, mitä tarkoitetaan massan hitaudella ja osaan käyttää käsitettä liikkeen ilmiöiden selittämiseen
- Osaan käyttää Newtonin I lakia liiketilojen ennustamiseen.
- Osaan tunnistaa muuttumattoman liikkeen kappaleen voimakuvion perusteella.
- Osaan ennustaa kappaleen liiketilan kappaleen voimakuvion perusteella.
Newtonin I laki
Newtonin I laki voidaan kirjoittaa eri sanankääntein, vaikka tarkoitetaan samaa sisältöä. Mitkä seuraavista teksteistä kuvaavat Newtonin I lain eli jatkavuuden lain oikein?
- Jos kappale ei ole vuorovaikutuksessa muiden kappaleiden kanssa, se pysyy paikallaan tai jatkaa liikettään suoraviivaisesti vakionopeudella.
- Kappale pyrkii jatkamaan, sitä mitä teki aiemminkin.
- Kun kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima on vakio, kappaleen liike on tasaista.
- Tasaisessa liikkeessä olevaan kappaleeseen ei vaikuta ulkoista kokonaisvoimaa.
- Jos kappaleen suunta tai nopeus ei muutu, siihen vaikuttavat voimat ovat tasapainossa.
- Kappaleen liiketila muuttuu vasta, kun siihen vaikuttaa nollasta poikkeava kokonaisvoima.
- [[$ \text{Jos}\,\sum F = 0\text{ niin } a = 0,\text{ ja jos } a = 0,\text{ niin }\sum F = 0$]]
- Kun voima ja vastavoima ovat tasapainossa, kappaleen liiketila on muuttumaton.
Väärin ovat kohdat 3 ja 8.
- Kohdassa 3 sanotaan "... kokonaisvoima on vakio", mutta Newtonin I lain mukaan voiman tulee olla nolla. Jos kokonaisvoima olisi jokin nollasta poikkeava vakio, vaikkapa 10 N, niin kappale olisi kiihtyvässä liikkeessä
- Kohdassa 8 voima ja vastavoima eivät liity mitenkään Newtonin I lakiin. Voima ja vastavoima ovat aina tasapainossa eli yhtä suuret, mutta vastakkaissuuntaiset -tämä on Newtonin III laki. Newtonin I lain ideana on tarkastella yhtä ainoaa kappaletta ja siihen vaikuttavia voimia, ja päätellä siitä liiketilan muutoksia. Voima ja vastavoima liittyvät kahteen eri kappaleeseen. Esimerkiksi kitkavuorovaikutuksessa on pulkan aiheuttama voima maahan ja sen parina maan aiheuttama voima pulkkaan. Käsitteet Voima ja vastavoima kuvailevat siis erityyppistä tilannetta kuin Newtonin I laki.
- Kohta 2 on vain hyvin arkikielinen ilmaus ja siksi myös epätäsmällinen, mutta ei kuitenkaan väärin.
Katso video ja mieti, miten Newtonin I laki liittyy videoon
Harjoitustehtävät
Katso tehtävät osaamislistasta