Как объяснить школьнику 3 закона Ньютона на примерах из жизни
Законы движения Ньютона — это три утверждения, описывающие отношения между силами, действующими на тело, и движением тела. Они были сформулированы физиком и математиком Исааком Ньютоном. Чтобы их изучить и понять, не нужно идти в какую-то специальную лабораторию. Надо лишь попробовать уделить больше внимания вещам, которые происходят вокруг вас, и подумать, какой закон Ньютона за этим стоит.
Мы в «Бери и Делай» не сомневаемся в том, что изучение точных наук может быть очень увлекательным. И рассказываем, как объяснить 3 закона Ньютона на простых примерах из жизни.
1-й закон Ньютона
- Формулировка закона: «Если тело покоится или движется с постоянной скоростью по прямой линии, оно останется в покое или продолжит двигаться по прямой линии с постоянной скоростью, если на него не действует сила». Этот постулат также известен как «закон инерции».
- Примеры из жизни, иллюстрирующие 1-й закон Ньютона:
✔ Самый простой пример, объясняющий этот закон Ньютона, — объект, который просто помещен на поверхность Земли. Он будет сохранять состояние покоя до тех пор, пока на него не будет воздействовать какая-нибудь сила. Так, книга на книжной полке не поменяет своего положения, пока на нее не окажет воздействия какая-нибудь сила. Или мяч, находящийся на газоне футбольного стадиона, не будет двигаться сам, если его не толкнуть или не потянуть. Порыв ветра может заставить мяч двигаться. То есть сила не обязательно должна исходить от человека.
✔ Во время поездки в транспорте, когда водитель резко тормозит, мы ощущаем мгновенное движение нашего тела вперед. Причиной этого рывка, который ощущают пассажиры, сидящие внутри автобуса, является закон инерции. Из-за инерции движения наше тело продолжает двигаться даже после остановки транспорта, тем самым подталкивая нас вперед.
✔ Марафонец не может остановиться сразу после пересечения финишной черты. Он продолжает бежать еще несколько метров. Это происходит из-за инерции, которая не позволяет телу резко остановиться и заставляет его сохранять свое состояние движения.
✔ Мяч, катящийся по земле, имеет тенденцию сохранять свое состояние движения до бесконечности, если на него не действует внешняя сила. Однако такая сила существует. Это сила трения, которая действует на мяч извне и помогает остановить движение мяча.
2-й закон Ньютона
- Формулировка закона: «Сила, действующая на объект, равна произведению массы этого объекта на его ускорение». Это означает, что ускорение, создаваемое телом, прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе тела.
- Примеры из жизни, иллюстрирующие 2-й закон Ньютона:
✔ Толкание легкового автомобиля и грузовика: после того как грузовик и автомобиль толкнут с одинаковой силой, автомобиль разгонится больше, чем грузовик. Потому что масса автомобиля меньше массы грузовика.
✔ Толкать пустую корзину также легче, чем загруженную. Это связано с соотношением между массой объекта, приложенной к нему силой и создаваемым ускорением.
✔ Футбольный мяч после удара развивает определенное ускорение. Это ускорение прямо пропорционально приложенной к нему силе. Говоря простым языком, чем сильнее вы ударите по мячу, тем быстрее он будет двигаться, тем самым демонстрируя 2-й закон Ньютона в повседневной жизни.
3-й закон Ньютона
- Формулировка закона: «При взаимодействии двух тел они прикладывают друг к другу силы, равные по величине и противоположные по направлению». 3-й закон также известен как «закон действия и противодействия».
- Примеры из жизни, иллюстрирующие 3-й закон Ньютона:
✔ Когда резиновый мяч падает на пол, то, ударяясь о пол, он на него действует с силой, направленной вниз. Это действие. В противодействие пол действует на мяч с такой же силой, только направленной вверх. Поэтому мяч подскакивает вверх.
✔ Воздух, находящийся внутри незавязанного воздушного шара, выталкивается через открытый конец. Это заставляет воздушный шар двигаться в противоположном направлении. Сила выхода воздуха — это действие. Движение воздушного шара — это противодействие.
✔ Если человек выпрыгивает из лодки, то его действие вызовет ответное действие. Оно будет равным, но противоположно направленным: в момент прыжка лодка отплывет назад. Из-за этого человек рискует оказаться не на берегу, а в воде.