Newton I. törvénye és a pontszerű testek mozgása

Az érettségi feladat

Az alábbi feladat a 2023-as októberi (NAT 2012), középszintű fizika érettségi első részének első feladata volt. A feladat kulcsa Newton I törvénye.

Egy pontszerű testre ható erők eredője nulla. Mit állíthatunk a testről?

A)         Biztosan nyugalomban van, mozdulatlan.       

B)         Biztosan mozog, csak nem gyorsul.

C)         Vagy nyugalomban van, vagy egyenletesen mozog.

Mielőtt megnéznéd a helyes választ, nézd meg ezeket a videókat, amelyben elmagyarázom a törvényt!

Newton első törvénye, a tehetetlenség törvénye – Általános iskolásoknak az erők című fejezetből.

Newton első törvénye, a tehetetlenség törvénye – Középiskolásoknak közlekedés és a sportolás fizikája című fejezetből.

A feladat helyes megoldása a C volt.

A testek viselkedése erőhatások alatt Newton I. törvénye szerint

Newton első törvénye, vagy más néven a tehetetlenség törvénye, a klasszikus mechanika egyik alappillére. Ez a törvény adja meg azt az alapvető keretet, amelyen belül a mozgást és nyugalmi állapotot értelmezni tudjuk. A törvény kimondja, hogy minden test megtartja nyugalmi állapotát vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását, amíg ezt az állapotot külső erők nem változtatják meg.

Az 2023 októberi érettségi egyik kérdése pont ezen a törvényen alapult. A feladvány a következő volt: „Egy pontszerű testre ható erők eredője nulla. Mit állíthatunk a testről?” A lehetséges válaszok között szerepelt, hogy a test biztosan nyugalomban van, biztosan mozog, csak nem gyorsul, vagy hogy vagy nyugalomban van, vagy egyenletesen mozog. A helyes válasz a C) opció volt, miszerint a test vagy nyugalomban van, vagy egyenletesen mozog.

Miért éppen ez a helyes válasz?

A Newton-féle mozgástörvények értelmében ha egy testre nem hat erő, vagy az erők eredője nulla, akkor a test állapota nem változik. Ez azt jelenti, hogy ha a test eredetileg nyugalomban volt, akkor nyugalomban is marad. Ha pedig mozgásban volt, akkor továbbra is egyenletes, egyenes vonalú mozgást végez. Ebben az esetben az erők egyensúlya azt eredményezi, hogy a test sebessége konstans; nincs gyorsulás, ami változtatna a sebesség nagyságán vagy irányán.

Ez a konkrétum tökéletesen illusztrálja, hogy a fizikai törvények mennyire fontosak a mozgásjelenségek megértésében. Newton első törvénye nem csupán egy elméleti alapelv, hanem a mindennapi élet számos aspektusában megfigyelhető. Legyen szó autózásról, sportolásról vagy akár az űrkutatásról, ez a törvény kulcsfontosságú a mozgások előrejelzésében és értelmezésében.

Összefoglalás

Newton I. törvénye tehát nem csak egy fizikai elv, hanem a mozgások alapvető megértésének a záloga. Az érettségi kérdés rávilágít arra, hogy a fizika nem csupán a természeti jelenségek leírására szolgál, hanem arra is, hogy megalapozza a kritikus gondolkodást és problémamegoldó képességet. A helyes megértése és alkalmazása lehetővé teszi számunkra, hogy pontosabban értelmezzük a körülöttünk zajló fizikai eseményeket, és jobban megértsük a világ működését.

• Ingyenes tananyagok – Eduking
• Általános Iskolás Fizika Tananyag – Eduking
• Középiskolás Fizika Tananyag – Eduking