Primera llei de Newton: la inèrcia
Vas dempeus a l'autobús sense agafar-te a res. El conductor frena en sec i el teu cos se'n va cap endavant, com si alguna cosa t'empenyés. Però ningú no t'empeny: és el teu propi cos, que «vol» continuar movent-se com anava.
La inèrcia: la resistència a canviar d'estat
Empenys un disc sobre una pista de gel i recorre desenes de metres sense frenar, però sobre una catifa s'atura gairebé a l'instant: cal una força constant per mantenir un cos en moviment o es mou sol mentre res no el freni?
Col·loques una moneda sobre un cartó que tapa la boca d'un vas i estires el cartó d'un cop sec, en horitzontal, com es mostra a la figura. La moneda cau a dins del vas…
Col·loques una moneda sobre un cartó que tapa la boca d'un vas i estires el cartó d'un cop sec, en horitzontal, com es mostra a la figura.
La moneda cau a dins del vas en lloc de sortir volant amb el cartó. Explica el truc amb la primera llei de Newton.
En un partit d'hoquei sobre gel, un jugador colpeja el disc i aquest llisca gairebé sense frenar fins a l'altra punta de la pista. Què diu la primera llei de Newton…
En un partit d'hoquei sobre gel, un jugador colpeja el disc i aquest llisca gairebé sense frenar fins a l'altra punta de la pista. Què diu la primera llei de Newton sobre el moviment del disc mentre ningú no el toca? Per què s'acaba aturant en una pista real?
L'enunciat de la primera llei
Completa la frase amb les paraules que falten: «Si la força total que actua sobre un cos és zero, un cos que està en repòs $\dots$ en repòs i un cos que es mou continua…
Completa la frase amb les paraules que falten: «Si la força total que actua sobre un cos és zero, un cos que està en repòs $\dots$ en repòs i un cos que es mou continua movent-se amb moviment $\dots$ i $\dots$ i velocitat $\dots$». Posa després un exemple de cada cas.
Una bola roda pel terra del pati i s'acaba aturant encara que ningú no la toqui. Un amic diu: «Això demostra que la primera llei de Newton no es compleix a la vida…
Una bola roda pel terra del pati i s'acaba aturant encara que ningú no la toqui. Un amic diu: «Això demostra que la primera llei de Newton no es compleix a la vida real». Té raó? Explica quina força hi intervé i què passaria sobre una superfície perfectament llisa i sense fregament.
Una nau espacial viatja per l'espai profund, lluny de planetes i estrelles, amb els motors apagats. a) Què fa la nau: s'atura, es frena a poc a poc o continua a…
Una nau espacial viatja per l'espai profund, lluny de planetes i estrelles, amb els motors apagats.
- a) Què fa la nau: s'atura, es frena a poc a poc o continua a velocitat constant? Justifica-ho amb la primera llei.
- b) Cal gastar combustible per mantenir la velocitat? I per canviar-la? Explica la diferència.
El repòs i el moviment són relatius: el sistema de referència
Vas assegut en un tren mirant la persona de davant: per a tu no es mou res, però algú des de l'andana la veu passar a gran velocitat; qui dels dos té raó quan diu si es mou o no?
L'Aitana està asseguda al sofà de casa seva. Està en repòs o en moviment? Respon triant dos sistemes de referència diferents: a) Respecte a les parets de casa seva. b)…
L'Aitana està asseguda al sofà de casa seva. Està en repòs o en moviment? Respon triant dos sistemes de referència diferents:
- a) Respecte a les parets de casa seva.
- b) Respecte al Sol.
Què conclous sobre afirmar, sense més, que «està quieta»?
En Marc va en un tren que circula a velocitat constant per una via recta i llança una pilota verticalment cap amunt, com es mostra a la figura. a) Cau la pilota una…
En Marc va en un tren que circula a velocitat constant per una via recta i llança una pilota verticalment cap amunt, com es mostra a la figura.
- a) Cau la pilota una altra vegada a la seva mà, al davant o al darrere? Justifica-ho.
- b) Canviaria la resposta si el tren estigués frenant just en aquell moment? Explica-ho.
En un avió en ple vol, per a tu la teva maleta va quieta al compartiment superior; tanmateix, per a algú que et pogués veure des de terra, la maleta es mou a uns…
En un avió en ple vol, per a tu la teva maleta va quieta al compartiment superior; tanmateix, per a algú que et pogués veure des de terra, la maleta es mou a uns $900\ \text{km/h}$.
- a) Qui té raó?
- b) Explica què és un sistema de referència i per què el repòs i el moviment sempre es descriuen respecte a un de determinat.
La inèrcia a la carretera: cinturó i reposacaps
Quan el cotxe frena de cop, el teu cos «vol» continuar movent-se cap endavant per inèrcia. El cinturó és el que aplica la força necessària per frenar-te amb el cotxe.
Vas dret a l'autobús, sense agafar-te a res, i de sobte el conductor frena bruscament. Cap a on s'inclina el teu cos, cap endavant o cap endarrere? Explica-ho utilitzant…
Vas dret a l'autobús, sense agafar-te a res, i de sobte el conductor frena bruscament. Cap a on s'inclina el teu cos, cap endavant o cap endarrere? Explica-ho utilitzant la primera llei de Newton.
Per què és obligatori dur posat el cinturó de seguretat fins i tot als seients del darrere del cotxe? Explica què li passaria al teu cos en una frenada forta si no el…
Per què és obligatori dur posat el cinturó de seguretat fins i tot als seients del darrere del cotxe? Explica què li passaria al teu cos en una frenada forta si no el duguessis, relacionant-ho amb la inèrcia.
Un patinador baixa pel carrer i la seva taula xoca contra una pedra petita: la taula es queda clavada i ell surt volant cap endavant. a) Explica amb la primera llei per…
Un patinador baixa pel carrer i la seva taula xoca contra una pedra petita: la taula es queda clavada i ell surt volant cap endavant.
- a) Explica amb la primera llei per què surt disparat.
- b) Relaciona aquest accident amb la funció del cinturó de seguretat en un cotxe.
- c) Si en lloc d'una pedra la taula frenés a poc a poc en entrar a l'herba, sortiria disparat amb tanta violència? Justifica-ho.
Torna al principi: quan l'autobús frena en sec, els frens actuen sobre el vehicle però cap força et frena a tu; per inèrcia, el teu cos continua avançant a la velocitat que portava fins que t'agafes a una barra o xoques amb un obstacle.