Lleis de Newton, Treball i Energia: Conceptes Clau

Llei de la Gravitació Universal

Isaac Newton va descobrir que existia una força pel simple fet que els cossos tinguessin massa. Va dir que la força que existeix entre dos cossos que estan separats és directament proporcional al producte de les seves masses i inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa.

Les Tres Lleis de Newton

Primera Llei: Principi de la Inèrcia

Si el resultat de les forces que actuen sobre un cos és zero, aquest cos està aturat o en moviment rectilini uniforme (MRU).

Segona Llei: Principi Fonamental de la Dinàmica

Quan s'aplica una força sobre un cos, aquest té una acceleració proporcional a la força aplicada. La força és proporcional a l'acceleració i també a la massa del cos.

Tercera Llei: Principi d'Acció i Reacció

Quan un cos A fa una força sobre un cos B, B també fa una força sobre A. Aquesta força té la mateixa intensitat i la mateixa direcció, però sentit contrari.

Conceptes Relacionats amb la Força

• Pes: Força amb la qual la Terra atrau un cos.
• Centre de Gravetat (CG): Punt d'aplicació del pes d'un cos.
• Força Normal: Força que exerceix una superfície sobre un cos.
• Tensió: Força que actua en un cos per mitjà d'una corda o cable.
• Força Motriu: Força que origina qualsevol moviment.
• Força de Fricció: Força que apareix quan un cos està en contacte amb una superfície.

Treball

El treball és l'eficàcia d'una força per produir un moviment. Si no hi ha desplaçament, no hi ha treball.

Factors que influeixen en el treball:

• Intensitat de la Força: Com més gran és la força, més gran és el treball.
• Desplaçament (x): Com més desplaçament, més treball.
• Angle d'aplicació de la Força: L'efectivitat del treball depèn de l'angle entre la força i el desplaçament.

L'Angle

a) Quan la força té la mateixa direcció que el desplaçament, pot tenir el mateix sentit o el contrari.

b) Si la força i el desplaçament tenen diferent direcció, el treball serà més gran com més s'acosti la direcció de la força a la direcció del desplaçament, és a dir, com més petit sigui l'angle.

Unitat de Treball: Joule (J)

Un Joule és el treball realitzat per desplaçar un metre el punt d'aplicació d'una força d'un Newton. J = N·m

Energia

L'energia és la capacitat que tenen els cossos de produir treball i canvis. L'energia no és un cos que es manifesti de forma aïllada, sinó pels efectes que produeix. Es pot transmetre d'un cos a un altre, i l'energia i el treball es poden transformar entre si. Tot cos que té energia pot desenvolupar un treball, i un cos que està fent un treball està intercanviant energia.

Principi de Conservació de l'Energia: L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma.

Energia Cinètica

L'energia cinètica és l'energia que tenen tots els cossos que estan en moviment. Es pot calcular a partir de l'equació del treball.

Energia Potencial

L'energia potencial és l'energia que tenen tots els cossos que estan a una certa altura. L'energia potencial es transforma sempre que pot en energia cinètica.