1st Newton's Law

1. 1
Ο 1ος Νόμος του Νεύτωνα
(Νόμος της αδράνειας)

2. 2
Τι συμβαίνει σε ένα
σώμα όταν δεν του
ασκούνται δυνάμεις;
Ή του ασκούνται και έχουν
συνισταμένη μηδέν;
Μα, τότε το
σώμα θα είναι
ακίνητο!

3. 3
Όχι ακριβώς. Το σώμα όμως διατηρεί την κινητική του κατάσταση.
Γιατί είναι τόσο σημαντικό αυτό;
Γιατί, αυτή η απάντηση έχει
διπλή σημασία.

4. 4
α) Αν το σώμα είναι ακίνητο, θα συνεχίσει να παραμένει
ακίνητο, για όσο χρόνο η συνισταμένη των δυνάμεων
που δρουν στο σώμα είναι μηδέν.
β) Αν το σώμα κινείται με κάποια ταχύτητα, θα συνεχίσει
να κινείται με αυτή την ταχύτητα, δηλαδή θα κάνει
ευθύγραμμη ομαλή κίνηση, για όσο χρόνο η συνισταμένη
των δυνάμεων που δρουν στο σώμα είναι μηδέν.
Δηλαδή:

5. 5
Μπορεί να συμβαίνει
κάτι τέτοιο;
Pioneer 10
• Το διαστημόπλοιο Pioneer-10 εκτοξεύθηκε από τη NASA στις 2 Μαρτίου 1972
και αφού πέρασε από όλους σχεδόν τους πλανήτες στέλνοντας πολύτιμα
στοιχεία, βγήκε από το ηλιακό μας σύστημα και τώρα κατευθύνεται προς το
άστρο Ross248 του αστερισμού του Ταύρου όπου θα φτάσει μετά από ταξίδι
30.611 ετών!
• Η NASA ανήγγειλε ότι έλαβε το τελευταίο σήμα του Pioneer-10 στις 23
Ιανουαρίου 2003.
• Και να φανταστεί κανείς ότι σχεδιάστηκε για ένα ταξίδι μόλις 21 μηνών.

6. 6
Μάλλον πρέπει ν’ αλλάξουν
άποψη !
Και όμως, οι φίλοι μου νομίζουν ότι για να κινείται
ένα σώμα πρέπει οπωσδήποτε να δρα επάνω του
κάποια δύναμη !
Ένα σώμα μπορεί να κινείται χωρίς να
δρα επάνω του κάποια δύναμη.

7. 7
Συνοψίζοντας
• 1ος Νόμος Νεύτωνα: όταν σ’ ένα υλικό σημείο δεν ενεργούν δυνάμεις
ή ενεργούν και έχουν συνισταμένη μηδέν, το υλικό σημείο είτε
ηρεμεί είτε κινείται με σταθερή ταχύτητα. Δηλαδή:
0 ( ί )
F 0 ή
( ύ ή ί )
   


   
      


8. 8
1. Εισάγει την έννοια της αδράνειας, την οποία θεωρεί
θεμελιακή ιδιότητα της ύλης.
3. Η ισχύς του νόμου επεκτείνεται και στα ουράνια σώματα,
δηλαδή είναι ένας παγκόσμιος νόμος.
2. Εισάγει μια ισοδυναμία στην κατάσταση «ακινησίας» και στην
κατάσταση «ευθύγραμμης ομαλής κίνησης» (κατάσταση
ισορροπίας).
Σημαντικά σημεία του 1ου Νόμου του Νεύτωνα

9. 9
Τι είναι η αδράνεια σύμφωνα με
τον 1ο Νόμο του Νεύτωνα;
Αδράνεια σύμφωνα με τον 1ο Νόμο του Νεύτωνα
ονομάζεται η ιδιότητα των σωμάτων να τείνουν να
διατηρήσουν αμετάβλητη την κινητική τους
κατάσταση (ακινησία ή ευθύγραμμη ομαλή κίνηση),
όταν πάνω τους δεν ενεργούν δυνάμεις ή ενεργούν
και έχουν συνισταμένη μηδέν.

10. 10
Μέτρο της αδράνειας ενός σώματος είναι η μάζα του.

11. 11

12. 12

13. 13

14. 14
Κατά την ακινησία
𝚺𝐅 = 𝟎
Κατά την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση
𝚺𝐅 = 𝟎
Κατάσταση ισορροπίας

15. 15
Η ισορροπία
Στον πρώτο νόμο της κίνησης γίνεται δεκτό ότι δεν υπάρχει καμιά διαφορά
ανάμεσα
• στην περίπτωση που δεν ασκούνται καθόλου δυνάμεις και
• στην περίπτωση που ασκούνται αλλά η συνισταμένη τους είναι μηδέν.
Δεχόμαστε μ' άλλα λόγια ότι είναι δυνατόν να ασκούνται σ' ένα σώμα
δυνάμεις και να μην εκδηλώνεται καμιά μεταβολή στην κινητική του
κατάσταση.

16. 16
Η ισορροπία
Λέμε τότε ότι το σώμα ισορροπεί, πράγμα που σημαίνει
• είτε ότι ακινητεί
• είτε ότι κινείται με σταθερή ταχύτητα.
Ας μην ξεχνάμε ότι ο πρώτος νόμος θεωρεί τις δύο καταστάσεις
ισοδύναμες.
Όσο για τις ασκούμενες δυνάμεις χρησιμοποιούμε τη διατύπωση οι
δυνάμεις ισορροπούν.

17. 17
Η ισορροπία
Επομένως
x
y
0 ( ί )
F 0
ί ή F 0
F 0
( ύ ή ί )
   
 
 

 
      
   

  
      
 
Τα παραπάνω αφορούν και στην περίπτωση που το αντικείμενο είναι ένα
σώμα με διαστάσεις με την προϋπόθεση οι ασκούμενες δυνάμεις να
έχουν φορείς (ευθείες στις οποίες ανήκουν τα αντίστοιχα διανύσματα)
διερχόμενους από το ίδιο σημείο.

18. 18
Να συνοψίσουμε.
Οι δύο εξισώσεις 𝜮𝑭𝒙 = 𝟎 και 𝜮𝑭𝒚 = 𝟎 αποτελούν αναγκαία και ικανή συνθήκη για
την ισορροπία ομοεπιπέδων δυνάμεων.
Μ' άλλα λόγια
• Όταν είναι γνωστό ότι ένα σημειακό αντικείμενο ισορροπεί, οι δύο εξισώσεις μας
πληροφορούν για τους συσχετισμούς των δυνάμεων που ασκούνται σ' αυτό.
• Μπορούμε να προβλέψουμε ότι ένα σημειακό αντικείμενο θα διατηρεί την κινητική
κατάσταση που έχει σε μια ορισμένη στιγμή, εφόσον γνωρίζουμε ότι 𝜮𝑭𝒙 = 𝟎 και
𝜮𝑭𝒚 = 𝟎 .

19. 19
𝑭𝟏
𝑭𝟐
Ισορροπία υλικού σημείου με την επίδραση δύο δυνάμεων.
𝜤𝝈𝝄𝝆𝝆𝝄𝝅𝜾𝜶 ⇔ 𝜮𝑭 = 𝟎 ⇔
𝑭𝟏 + 𝑭𝟐 = 𝟎 ⇔ 𝑭𝟏 = −𝑭𝟐
Για να ισορροπεί ένα υλικό σημείο με την επίδραση δύο
δυνάμεων, θα πρέπει οι δυνάμεις να είναι αντίθετες.

20. 20
Ισορροπία υλικού σημείου με την επίδραση τριών δυνάμεων.
𝑭𝟏,𝟑
𝑭𝟏
𝑭𝟑
𝑭𝟐
𝜤𝝈𝝄𝝆𝝆𝝄𝝅𝜾𝜶 ⇔ 𝜮𝑭 = 𝟎
⇔ 𝑭𝟏 + 𝑭𝟐 + 𝑭𝟑 = 𝟎
⇔ 𝑭𝟐 = −𝑭𝟏 − 𝑭𝟑
⇔ 𝑭𝟐 = − 𝑭𝟏 + 𝑭𝟑 ⇔
𝑭𝟐 = −𝑭𝟏,𝟑
Για να ισορροπεί ένα υλικό σημείο με την επίδραση
τριών δυνάμεων, θα πρέπει, η συνισταμένη δύο
οποιωνδήποτε από τις τρεις δυνάμεις, να είναι
αντίθετη της τρίτης δύναμης.