Newtonin kolmas liikelaki

Philip työskentelee ulkona, mutta nyt hänen rakettirepustaan on polttoaine loppu. Kuinka hän voi päästä takaisin avaruusalukseen, ennen kuin häneltä loppuu happi? Löytääksemme ratkaisun on palattava Maahan. Tässä ovat Kim ja Jenny! Kim työntää Jennyä, mutta mitä tapahtuu?

He molemmat liikkuvat. He molemmat kiihdyttävät! Näin se toimii: Kim käyttää Jennyyn voimaa - tähän suuntaan. Mutta koska myös Kim liikkuu, voima vaikuttaa myös Kimiin. Ei muutosta nopeudessa ilman voiman vaikutusta.

Newtonin ensimmäinen liikkeen laki! Joten sekä Kimiin että Jennyyn vaikuttaa voima. Kaksi voimaa, tasaveroisia suuruusluokassaan, mutta vastakkaisia suunnissaan. Tämä on aktio-reaktio-voimapari. Olet saattanut useinkin nähdä tai tuntea sen.

Tämä on se joka saa... ...kätesi sattumaan, jos lyöt sen seinään; ...helikopterin lentämään; ...uimarin liikkumaan eteenpäin liikuttaessaan käsiään; ...ja aseen potkaisemaan, eli liikkumaan taaksepäin lauetessaan. Kaikki tämä johtuu aktio-reaktio -voimapareista. Ja se kertoo meille, että tästä on kyse Newtonin kolmannessa liikkeen laissa. Se kertoo, että: Kun keho harjoittaa voimaa toista kehoa kohtaan, siihen itseensä vaikuttaa toinen voima, vastaava suuruusluokassaan ja vastakkainen suunnassaan. Käsi työntää seinää, ja seinä... ...työntää takaisin.

Helikopteri työntää ilmaa alaspäin, Ilma työntää... ...helikopteria ylöspäin. ...uimari työntää vettä alaspäin, ja vesi työntää... ...uimaria eteenpäin. Ase työntää luotia eteenpäin, luoti... ...työntää asetta taaksepäin. Sama asia tässä. Kun Kim työntää Jennyä, Jenny työntää takaisin, vastakkaiseen suuntaan. Kimiin vaikuttava voima on täsmälleen yhtä voimakas kuin Jennyyn vaikuttava voima.

Koska he molemmat painavat yhtä paljon, he liikkuvat samaan suuntaan. Mutta entä jos laitamme Jennyn tilalle jotain painavampaa? Reaktiovoima on samansuuruinen kuin Kimin työntö... ...elefantti kuitenkin liikkuu vain vähän. Tämä liittyy Newtonin toiseen liikkeen lakiin. Vaatii enemmän voimaa kiihdyttää isoa massaa kuin pientä.

Pysäytä filmi ja yritä tätä itse! No niin, entäs tämä sitten? Kim työntää seinää! Eikä seinä liiku ollenkaan? Sama juttu tässä.

Voimat ovat samansuuruiset, mutta seinä on kiinnitetty maahan. Ja maa on kiinni maapallossa! Kiihtyvyys on voima jaettuna massalla. Maapallolla on enemmän massaa, joten emme edes huomaa, että se kiihtyy. Nyt Kimillä on idea, joka voi auttaa Philipiä - siinä käytetään Newtonin kolmea liikkeen lakia!

Kim käyttää voimaa palloon, ja se muuttaa nopeutta ja lentää pois. Newtonin ensimmäinen laki. Kun sitä heitetään kovaa, voima pysyy kovana ja pallon nopeus kiihtyy paljon. Newtonin toinen laki. Tasavertainen vahva reaktio vaikuttaa Kimiin toisesta suunnasta.

Newtonin kolmas laki. ...ja sitten on vielä liikettä hidastava kitka. Kuinka tämä nyt auttaa Philipiä? Hän voi tehdä saman asian! Heitä jotain! Ja käytä reaktiovoimaa päästäksesi takaisin avaruusalukseen!

Jokin pienikin voi auttaa. Joo, kiintoavain! Mihin suuntaan sinun pitäisi heittää se? Hei! Aivan!

Että voisit liikkua kohti alusta, heität kiintoavaimen vastakkaiseen suuntaan! Kun Philip heittää kiintoavaimen, reaktiovoima työntää häntä vastakkaiseen suuntaan. Philipillä on enemmän voimaa kuin kiintoavaimella, joten hänen vauhtinsa kiihtyy vain vähän. Mutta se ei haittaa, koska täällä ei ole kitkavoimaa, joka hidastaisi häntä. Siinä se.

Newtonin kolme liikkeen lakia auttoivat yhdessä Philipiä. Nyt toivotaan, että kiintoavain, joka liikkuu tasaisella nopeudella avaruuden läpi, ei törmää mihinkään tärkeään.