Joshua Manley: De 3 wetten van Newton, met een fiets.

Hier zie je de volledige les: http://ed.ted.com/lessons/joshua-manley-newton-s-3-laws-with-a-bicycle

Waarom krijg je een fiets van 10.000 kilo niet aan de gang? Deze eenvoudige uitleg van de drie wetten van Newton verklaren waarom je met een fiets kan rijden.

Viel het je ooit op dat het moeilijker is
om je fiets op gang te krijgen

dan met een constante snelheid te rijden?

Of vroeg je je ooit af wat je fiets doet vooruitgaan?

Of waarom hij vooruit gaat
in plaats van naar achteren of zijwaarts?

Misschien niet, en je bent niet de enige.

Pas in de 17e eeuw

beschreef Isaac Newton
de fundamentele wetten van de beweging

en begrepen we het antwoord op deze drie vragen.

Newton ontdekte dat dingen de neiging hebben
om te blijven doen

wat ze al doen. Dus als je fiets gestopt is,

blijft hij staan,
en wanneer hij beweegt,

blijft hij bewegen.

Objecten in beweging willen
in beweging blijven

en objecten in rust willen
in rust blijven.

Dat is de eerste wet van Newton.

Natuurkundigen noemen het de wet van de traagheid.
Dat is een mooie manier om te zeggen

dat bewegende objecten
niet spontaan versnellen, vertragen
of van richting veranderen.

Het is de traagheid die je moet overwinnen.

Nu je dat weet:

waarmee kan je ze overwinnen?

De tweede wet van Newton geeft het antwoord.

In wiskundige termen zegt de tweede wet van Newton

dat kracht het product is van massa en versnelling.

Om iets te versnellen,

is een kracht nodig.

Hoe meer kracht je aanwendt,

des te sneller je versnelt.
En hoe meer massa je fiets heeft,

en hoe meer massa jijzelf ook hebt,

des te meer kracht moet je gebruiken
om te versnellen tot dezelfde snelheid.

Daarom kan je een fiets van 10.000 kilo
bijna niet op gang te krijgen.

Door de neerwaartse kracht
van je benen op de pedalen

kun je Newtons wet van de traagheid overwinnen.

Hoe harder je duwt, hoe groter de kracht

en hoe sneller je versnelt.

Nu de laatste vraag:

wanneer je je fiets aantrapt,

waarom gaat hij dan vooruit?

Volgens de derde wet van Newton gaat elke actie

gepaard met een gelijke en tegenovergestelde reactie.

Wat gebeurt er wanneer je een veerkrachtige bal
laat vallen?

Zodra hij de vloer raakt,

veroorzaakt hij een neerwaartse kracht op de vloer.

Dit is de actie.

De vloer reageert door met dezelfde kracht
tegen de bal te duwen,

maar dan in de tegenovergestelde zin - naar boven -

waardoor hij terug omhoog stuitert.

Samen vormen de vloer
en de bal het actie-reactiepaar.

Als het gaat om je fiets

is het een beetje ingewikkelder.
Als je wielen

met de klok mee draaien,
dan duwen de delen die de grond raken

achterwaarts tegen de grond: de actie.

De grond duwt met dezelfde kracht naar voren

tegen elk van je banden: de reactie.

Aangezien je twee fietsbanden hebt,
vormt elk een actie-reactiepaar

met de grond.
En aangezien de aarde heel, heel groot is

in vergelijking met je fiets, beweegt ze nauwelijks

door de achterwaartse kracht van je fietsbanden.

Maar jij gaat vooruit.