Забелязали ли сте, че е по-трудно да започнете да въртите педалите на колелото си
отколкото да карате с постоянна скорост?
Или, чудели ли сте се какво кара колелото ви да се движи?
Или, мислели ли сте си защо се движи напред, а не назад или встрани?
Може би не сте, и няма да бъдете сами.
Едва през 17-ти век
Исак Нютон описал основните закони на движението
и ние разбрахме отговорът на тези три въпроса.
Това, което Нютон разпознал било, че нещата са склонни да продължават да вършат
това, което те вече правят. Така че, когато вашето колело е спряло,
то остава спряло, и когато се движи,
то остава в движение.
Обекти в движение са склонни да останат в движение
и обекти в покой са склонни да останат в покой.
Това е първия закон на Нютон.
физиците го наричат закон за инерцията, което е друг начин да се каже,
че движещи се обекти не се ускоряват спонтанно, не се забавят или не променят посоката си.
Това е инерцията, която трябва да се преодолее, за да накарате колелото ви да се движи.
Сега знаете, че трябва да преодолеете инерцията, за да задвижите колелото си,
но какво е това, което ви позволява да я преодолеете?
Ами отговорът е обяснен от втория закон на Нютон.
От математическа гледна точка, вторият закон на Нютон гласи,
че силата е произведението на масата и ускорението.
За да накарате един обект да се ускорява, или движи по-бързо,
трябва да приложите сила.
Колкото повече сила прилагате,
толкова по-бързо ускорявате. И колкото повече маса има колелото ви,
и колкото повече маса имате и вие,
толкова повече сила трябва да използвате, за да ускорявате със същата скорост.
Ето защо би било много трудно да се кара 5-тонов велосипед
И това е тази сила, която се прилага от краката ви натискащи надолу педалите,
която ви позволява да преодолеете нютоновия закон на инерцията.
Колкото по-силно натискате надолу върху педалите, толкова по-голяма е силата
и толкова по-бързо ускорявате.
Сега на последния въпрос:
Когато задвижите колелото,
защо върви напред?
Според третия закон на Нютон, на всяко действие,
има равна и противоположна реакция.
За да разберем това, мислете си какво се случва, когато изпуснете подскачаща топка.
Когато подскачащата топката удари пода,
тя предизвиква сила насочена надолу върху пода.
Това е действието.
Пода реагира чрез натискане на топката със същата сила,
но в обратната посока - нагоре,
карайки я да подскочи обратно при вас.
Заедно, пода и топката образуват това, което се нарича
двойка на действие / противодействие. Що се отнася до вашия велосипед,
това е малко по-сложно. Докато колелата на велосипеда се въртят
по часовниковата стрелка, частите на всяка гума, докосващи земята
натискат назад срещу земята -
действията. Земята избутва напред със същата сила
срещу всяка от вашите гуми - противодействията.
Тъй като имате две велосипедни гуми, всяка една формира двойка на действие / противодействие
с повърхността. И тъй като Земята е наистина, ама много по-голяма,
в сравнение с колелото ви, тя едва се движи
от силата причинена от вашите велосипедни гуми бутащи назад -
но вие се движите напред.