Apabila anda menonton tenis, atau mana-mana sukan lain, anda menonton demonstrasi fizik, hanya dengan lebih bersorak daripada eksperimen fizik tipikal. Pusat tindakan ini adalah tiga undang-undang gerakan yang diterangkan pada tahun 1687 oleh Sir Isaac Newton, juara Grand Slam sains pra-industri. Dalam banyak cara, perlawanan tenis adalah ujian pemain mana yang memanipulasi undang-undang Newton untuk memberi kesan yang besar.
Video Hari
Undang-undang
Undang-undang pertama Newton gerakan biasa dipanggil undang-undang inersia: Objek dalam keadaan gerakan seragam akan tetap dalam usul itu melainkan jika ia bertemu suatu kuasa luaran, dan satu objek di tempat rehat akan tetap tenang kecuali ia bertindak oleh daya luaran. Undang-undang kedua Newton mentakrifkan hubungan antara jisim objek, daya yang dikenakan kepadanya dan pecutan yang menghasilkan: Daya sama dengan pecutan masa massa, atau F = ma. Undang-undang gerakan Newton ketiga mungkin menjadi yang paling ramai orang kenal, jika hanya kerana mereka melihatnya sering disebut: Untuk setiap tindakan ada reaksi yang sama dan bertentangan.
Undang-undang Pertama
Dalam tenis, contoh yang paling jelas dari hukum pertama Newton adalah jalan bola. Apabila anda memukul bola dengan raket anda, ia mengetuk ke arah tertentu. Sekiranya anda memainkan permainan dalam vakum ruang intergalaktik, tahun cahaya dari mana-mana badan yang menghasilkan graviti, bola akan terus ke arah itu lebih atau tidak selama-lamanya, kerana tiada daya luaran akan bertindak di atasnya. Di Bumi, bagaimanapun, dua kuasa besar sedang bekerja: Rintangan udara memperlambat laju bola dan graviti menarik bola ke arah tanah.
Undang-undang Kedua
Apabila anda mengalahkan bola tenis itu dengan raket anda - di angkasa atau di Bumi - anda memberi kekuatan kepadanya. Berapa banyak kuasa? Itulah di mana undang-undang kedua Newton masuk: Daya sama dengan pecutan masa massa. Dalam persamaan ini, jisim diukur dalam kilogram dan percepatan dalam unit yang dipanggil "meter per saat sesaat." Pecutan tidak sama dengan kelajuan; Sebaliknya, ia adalah kadar di mana sesuatu sedang mempercepatkan. Jika objek bergerak pada 1 m sesaat, atau "m / s," dan ia mempercepat supaya satu saat kemudian ia bergerak pada 2 m / s, kemudian ia meningkat 1 m / s dalam satu saat - 1 m per saat sesaat.
Sekarang kembali ke bola tenis yang anda tekan: Bola tenis mempunyai massa sekitar 56 g, atau 0. 056 kg. Dan katakanlah anda meletakkan zing cukup pada bola yang sepersepuluh detik setelah anda memukulnya, mencapai 100 mph, atau 44. 7 m per detik. Itulah kadar percepatan 447 m sesaat sesaat, atau m / s / s. Multiply 0. 056 kg kali 447 m / s / s dan anda akan mendapat 25. 032. Tetapi 25. 032 dari apa? Pasukan diukur dalam unit yang dipanggil, cukup tepat, Newtons.Anda memukul bola dengan 25. 032 Newtons of force. Berkhidmat dengan baik.
Hukum Ketiga
Anda menghidangkan bola, lawan anda mengembalikan servis dan anda pergi kembali volleynya. Anda menanam kakimu di atas tanah dan menolaknya. Anda menolak ke satu arah - di sudut ke dalam tanah - dan badan anda pergi ke arah yang bertentangan, di sudut jauh dari tanah. Kekuatan yang anda dorong ke dalam tanah adalah daya yang anda maju ke hadapan. Itulah tindakan dan reaksi. Awak undang-undang ketiga gerakan Newton, bergerak.
