Trzy prawa Newtona przy pomocy roweru - Joshua Manley

Obejrzyj całą lekcję na: http://ed.ted.com/lessons/joshua-manley-newton-s-3-laws-with-a-bicycle

Dlaczego ciężko byłoby pedałować 4500-kilogramowym rowerem? To proste wytłumaczenie pokazuje, jak trzy prawa Newtona mogą pomóc w jeździe na rowerze.

Wiadomo, że trudniej jest
ruszyć rowerem z miejsca

niż pedałować ze stałą prędkością.

Czemu rower się porusza?

Czemu do przodu,
a nie do tyłu czy w bok?

Mało kto się nad tym zastanawia.

Dopiero w XVII wieku

Isaac Newton opisał
podstawowe prawa ruchu

i poznaliśmy odpowiedź na te pytania.

Newton zauważył,
że jak coś raz się zacznie,

to dużo łatwiej to kontynuować.

Nieruchomy rower stoi,

a poruszony jedzie.

Obiekty w ruchu poruszają się,

a nieruchome stoją.

To pierwsze prawo Newtona,

czyli prawo bezwładności,
czyli wyszukane stwierdzenie,

że ruchome obiekty same z siebie

nie przyspieszają,
nie zwalniają i nie skręcają.

Trzeba pokonać bezwładność,
by ruszyć rowerem.

Teraz rozumiemy bezwład,

ale co pozwala go pokonać?

Odpowiedzią jest drugie prawo Newtona.

które matematycznie mówi,

że siła jest iloczynem
masy i przyspieszenia.

By obiekt przyspieszył,

trzeba zastosować siłę.

Im więcej siły,

tym szybszy ruch.

Im cięższy rower i im więcej ważysz,

tym więcej siły potrzeba, by ruszyć.

Ciężko pedałować rowerem
ważącym 4500 kg.

To siła pchania nóg

pozwala na przezwyciężenie
prawa bezwładności.

Im większy nacisk na pedały,
tym większa siła

i tym szybsze przyspieszenie.

Ostatnie pytanie:

kiedy rower rusza,

to dlaczego jedzie do przodu?

Według trzeciego prawa Newtona,

każdej akcji towarzyszy
przeciwna reakcja.

Co się dzieje z upuszczoną piłką?

Uderza o podłogę

i działa na nią z siłą do dołu.

To akcja.

Podłoga pcha piłeczkę
z tą samą siłą,

lecz w górę,

przez co piłka się odbija.

Podłoga i piłka tworzą tak zwaną

parę "akcja-reakcja".

Z rowerem jest nieco trudniej.

Koła kręcą się
jak wskazówki zegara,

fragmenty obu opon
dotykają ziemi,

pchając ją do tyłu - akcja.

Ziemia pcha do przodu
z tą samą siłą

każdą z opon - reakcja.

Opony i ziemia
tworzą pary "akcja-reakcja".

Ponieważ Ziemia jest
dużo większa od roweru,

siła parcia opon

praktycznie nie pcha jej w tył.

Dlatego poruszasz się do przodu.