Kapag nanonood ka ng tennis, o anumang iba pang isport, ikaw ay nanonood ng isang pagpapakita ng pisika, na may higit pang pagpalakpak kaysa sa tipikal na eksperimento sa pisika. Ang sentro ng pagkilos ay ang tatlong batas ng paggalaw na inilarawan noong 1687 ni Sir Isaac Newton, ang Grand Slam champ ng pre-industrial science. Sa maraming mga paraan, ang isang tugma sa tennis ay isang pagsubok kung saan ang manlalaro ay manipulahin ang mga batas ni Newton sa pinakadakilang epekto.
Video ng Araw
Ang Mga Batas
Unang batas ng paggalaw ni Newton ay karaniwang tinatawag na batas ng pagkawalang-galaw: Ang isang bagay sa isang estado ng unipormeng galaw ay mananatili sa kilos maliban kung nakatagpo ito isang panlabas na puwersa, at isang bagay sa pahinga ay mananatili sa pamamahinga maliban kung ito ay kumilos sa pamamagitan ng isang panlabas na puwersa. Ang ikalawang batas ng Newton ay tumutukoy sa kaugnayan sa pagitan ng isang mass ng bagay, ang lakas na inilalapat dito at ang acceleration na nagreresulta: Ang puwersa ay katumbas ng acceleration ng masa o F = ma. Ang ikatlong batas ng paggalaw ni Newton ay maaaring ang isa na pinaka-pamilyar sa karamihan ng mga tao, kung dahil lamang sa nakikita nila itong madalas na sinipi: Para sa bawat aksyon ay may pantay at tapat na reaksyon.
Ang Unang Batas
Sa tennis, ang pinaka-halatang halimbawa ng unang batas ng Newton ay ang landas ng bola. Kapag tinutukan mo ang bola sa iyong raketa, ito ay humantong sa isang tiyak na direksyon. Kung nagpapatugtog ka ng laro sa vacuum ng intergalactic space, light years mula sa anumang gravity-producing body, ang bola ay magpapatuloy sa direksyon na higit pa o mas mababa walang katiyakan, dahil walang panlabas na pwersa ay kumikilos dito. Sa Daigdig, gayunpaman, dalawang pangunahing pwersa ay gumagana: Ang paglaban ng hangin ay nagpapabagal sa bilis ng bola at hinahatak ng gravity ang bola patungo sa lupa.
Ang Ikalawang Batas
Kapag napigilan mo ang bola ng tennis sa iyong raketa - sa espasyo o sa Earth - pinilit mo ang lakas nito. Gaano karaming puwersa? Na kung saan ang ikalawang batas ng Newton ay dumating sa: Ang puwersa ay katumbas ng pagpapakilos ng mga oras ng masa. Sa ganitong equation, ang masa ay sinusukat sa kilo at acceleration sa isang yunit na tinatawag na "metro bawat segundo bawat segundo." Ang acceleration ay hindi katulad ng bilis; sa halip, ito ay ang rate kung saan ang isang bagay ay bilis ng takbo. Kung ang isang bagay ay lumilipat sa 1 m bawat segundo, o "m / s," at ito ay nagpapabilis upang ang isang segundo mamaya ito ay lumilipat sa 2 m / s, pagkatapos ito ay lumaki ng 1 m / s sa isang pangalawang 1 m bawat segundo bawat segundo.
Ngayon bumalik sa tennis ball na iyong na-hit: Ang bola ng tennis ay may mass na mga 56 g, o 0. 056 kg. At sabihin nating inilagay mo ang sapat na zing sa bola na isang-ikasampu ng isang segundo pagkatapos mong pindutin ito, umabot sa 100 mph, o 44. 7 m bawat segundo. Iyon ay isang rate ng acceleration ng 447 m bawat segundo bawat segundo, o m / s / s. Multiply 0. 056 kg beses 447 m / s / s at makakakuha ka ng 25. 032. Ngunit 25. 032 ng ano? Ang puwersa ay sinusukat sa mga yunit na tinatawag, sapat na naaangkop, Newtons.Pinindot ninyo ang bola na may 25. 032 Newtons of force. Magandang maglingkod.
Ang Ikatlong Batas
Naglilingkod ka sa bola, ang iyong kalaban ay nagbabalik sa paglilingkod at pumunta ka upang ibalik ang kanyang volley. Inilalagay mo ang iyong paa sa lupa at itulak. Itulak ka sa isang direksyon - sa isang anggulo sa lupa - at ang iyong katawan ay napupunta sa kabaligtaran direksyon, sa isang anggulo ang layo mula sa lupa. Ang puwersa kung saan ka nagtulak sa lupa ay ang puwersa kung saan ka pinalakas pasulong. Iyon ang pagkilos at reaksyon. Ikaw ang ikatlong batas ng paggalaw ni Newton, sa paggalaw.
