V tem poglavju bomo pogledali zakaj se predmeti sploh premikajo. Pogledali bomo Newtonove zakone, ki obravnavajo razmerje med pospeševanjem in silami.

Kaj je sila?
Prvi Newtonov zakon
Drugi Newtonov zakon
Tretji Newtonov zakon
Masa in teža
Trenje

Kaj je sila?

Silo lahko definiramo kot nekaj, kar daje predmetom pospešek. Sila nek predmet lahko potiska ali vleče. Primer, ko vržemo žogo uporabimo neko silo. Sila se meri v N (Newton). Sila, ki predmet z maso 1 kg pripravi do pospeška 1 m/s/s je enaka 1 Newtonu.

Prvi Newtonov zakon

Vsota sil je vsota vseh sil, ki delujejo na nek predmet. Primer, ko dve moštvi vlečeta vrv, vsako moštvo v svojo smer. Prvo moštvo vleče vrv s silo 100N, drugo pa s silo 80N. Vsota sil je 20N v smeri prvega moštva (100N - 80N = 20N).

Če nek predmet porinemo po tleh, se bo kmalu ustavil. Če enak premet porinemo po ledu, bo potoval dlje in se potem ustavil. Galileo je verjel, da bi popolnoma gladek predmet po podlagi brez trenja potoval v neskončnost.

Isaac Newton je še izpopolnil Galileovo idejo. Ugotovil je, da bi se predmet premikal v neskončnost s stalno hitrostjo, če bi bila vsota vseh sil, ki delujejo na predmet enaka nič. Temu pravimo prvi Newtonow zakon oziroma vztrajnostni zakon.

Drugi Newtonov zakon

Newtonov drugi zakon govori o predmetih, na katere deluje vsota sil, ki ni enaka nič. Ko vsota sil, ki delujejo na nek predmet ni enaka nič, bo predmet pospeševal v smeri, v katero kaže vsota sil. Pospešek je premo sorazmeren z vsoto sil in obratno sorazmeren z maso predmeta. Lahko ga izrazimo s formulo

F = ma

kjer je:

F je sila v N
m je masa v kg
a je pospešek v m/s/s

Iz te formule se jasno vidi, da je sila nekaj, kar pospešuje predmete.

Tretji Newtonov zakon

Če brcnete v zid, vas bo verjetno zabolela noga. Newtonov tretji zakon lahko razloži zakaj. Če nek predmet deluje na nek drug predmet z neko silo, potem tudi drugi predmet deluje na prvi predmet z enako, vendar ravno v nasprotno smer usmerjeno silo. Z drugimi besedami, če brcnete v zid, zid prav tako brcne vas. Tem silam pravimo sile akcije-reakcije.

Masa in teža

Masa in teža sta dve različni stvari. Vaša masa se na Luni ne spremeni, medtem ko teža se. Masa nam pokaže količino, teža pa velikost gravitacije.

Če veste svojo maso lahko v trenutku izračunate tudi vašo težo. Težo označimo s črko W (weight = teža) oziroma največkrat kar z Fg (sila teže) in se meri v N.

W = Fg = mg

kjer je:

W teža v N
m masa v kg
g gravitacijski pospešek v m/s/s

Če je vaša masa 70 kg, potem je na Zemlji vaša teža 70kg * 9,80 m/s/s = 686 N.

Trenje

Na vsak predmet, ki se dotika neke podlage deluje sila podlage (Fn). Vedno je usmerjena pravokotno na podlago. Enačba za izračun sile podlage se glasi

Fn = -mg

Iz enačbe vidimo, da je sila podlage enaka sili teže (če je podlaga vodoravna), vendar je obrnjena v nasprotno smer.

Ko zadrsate nek predmet po površini se bo čez nekaj časa ustavil zaradi sile trenja. Trenje je sila, ki deluje med dvema dotikajočima se predmetoma zaradi akcije-reakcije.

Sila trenja se lahko izračuna po enačbi

Ft = kFn

kjer je

Ft sila trenja v N
k koeficient trenja
Fn sila podlage

Vrednost koeficienta k nje odvisna od podlage. Naslednja tabela nam prikazuje nekaj primerov koeficienta k