Newtons lover er et av de viktigste temaene i mekanikk i Fysikk 1. Når du forstår disse lovene, får du et språk for å forklare hvorfor gjenstander ligger i ro, begynner å bevege seg, endrer fart, svinger, bremses eller blir påvirket av underlaget. Temaet er ikke bare en liste med formler. Det er en måte å tenke på: Først ser du på hvilke krefter som virker, deretter velger du retning, og til slutt bruker du sammenhengen mellom kraft, masse og akselerasjon.
I LK20 er det viktig at du kan bruke modeller, gjøre beregninger, tolke situasjoner og drøfte antakelser. Derfor må du ikke bare kunne skrive F = ma. Du må kunne forklare hva kraftsummen betyr, hvorfor akselerasjonen peker samme vei som nettokraften, og hvordan du kan tegne et ryddig frilegemediagram. På ifingo kan du kombinere denne artikkelen med flere ressurser i /ressursbank/artikler/ om krefter, bevegelse, energi og eksamenstrening.
Hva sier Newtons lover?
Newtons første lov: treghetsloven
Newtons første lov sier at en gjenstand fortsetter å være i ro eller bevege seg med konstant fart langs en rett linje dersom summen av kreftene er null. Dette høres enkelt ut, men det er ofte her mange misforståelser starter. En bok som ligger på et bord, har tyngdekraft nedover og normalkraft oppover. Kreftene er like store og motsatt rettet, så kraftsummen er null. Boka ligger derfor i ro.
Det samme gjelder en puck som glir med konstant fart på nesten friksjonsfri is. Den trenger ikke en kraft i fartsretningen for å fortsette. Kraft trengs for å endre bevegelsen, ikke for å holde bevegelsen i gang. I hverdagen virker friksjon og luftmotstand nesten alltid, og derfor kan det føles som om en kraft er nødvendig for å opprettholde fart. Fysikk handler ofte om å skille mellom det som faktisk skjer, og det som bare virker intuitivt.
Newtons andre lov: kraftsummen gir akselerasjon
Newtons andre lov skrives vanligvis som ΣF = ma. Symbolet ΣF betyr summen av kreftene i en valgt retning. Hvis kraftsummen ikke er null, får gjenstanden akselerasjon. Akselerasjonen er større når kraftsummen er større, og mindre når massen er større. En tung vogn er vanskeligere å akselerere enn en lett vogn dersom du dytter med samme kraft.
Denne loven er den viktigste regneloven i mange mekanikkoppgaver. Du velger en positiv retning, skriver opp kreftene med fortegn, og setter kraftsummen lik masse ganger akselerasjon. Det er viktig å huske at dette er en vektorligning. Det betyr at retning betyr noe. Hvis en kraft virker motsatt av positiv retning, må den få negativt fortegn i beregningen.