Newton skickar rymdraketer i omloppsbana

När Nasa skickar upp en raket i rymden följer den lagar som Newton beskrev för mer än 300 år sedan.

R-Type / shutterstock

Alla föremål i rörelse följer tre enkla lagar som den geniale vetenskapsmannen sir Isaac Newton skrev ned för mer än 300 år sedan.

Med hjälp av Newtons lagar kan man räkna ut hur ett objekt rör sig, bara man känner till de krafter som objektet påverkas av.

Rörelselagarna är grunden när man till exempel trampar på pedalerna för att få cykeln att köra framåt och när en rymdraket skickas till månen.

Vad är en rörelse?

I alla faser av en rymdfärd kommer rymdraketen att röra sig enligt Newtons tre lagar.

Första lagen: Om ett objekt inte påverkas av en kraft kommer det att vara i vila eller göra en jämn, linjär rörelse.

När en raket står stilla på jorden innan uppskjutning pågår en intre dragkamp. Gravitationen försöker dra raketen nedåt medan underlaget trycker tillbaka med en lika stor men motsatt kraft.

Denna kraft kallas for normalkraften. De båda krafterna upphäver varandra – summan av dem är noll – och därför står raketen stilla.

Andra lagen: Kraft är lika med massa gånger acceleration

Raketmotorerna tänds och raketen lyfter mot himlen. Den accelererar eftersom den kraft som motorerna skapar är större än gravitationen.

Accelerationen - hur snabbt hastigheten ökar - går att räkna ut med Newtons andra lag:

Acceleration = kraft / massa

Tredje lagen: Aktion är lika med reaktion

Långt ute i rymden, där gravitationen från jorden är minimal, kan raketmotorn stoppas och raketen fortsätta framåt med konstant hastighet som den första lagen beskriver. Om det behövs kan motorn tändas igen.

Tredje lagen säger att när motorn skjuter ut avgaser bakåt kommer raketen att röra sig i den motsatta riktningen av avgaserna med lika stor kraft - det vill säga framåt.

Rörelse kämpar mot andra krafter

Newtons första lag säger att ett föremål kommer att fortsätta röra sig om den inte påverkas av någon kraft. Men den kraft, som förr eller senare sätter stopp för all rörelse, heter friktion.

Den destruktiva kraften är även känd som friktion och luftmotstånd. Den bromsar exempelvis bilar, projektiler och systemet av pendlar i "Newtons vagga".

Pendelsystemet Newtons vagga. Foto: Shutterstock

Det är fyra delar som sätter stopp för rörelsen i Newtons vagga.

1. Luftmotstånd

När en kula sätts i rörelse bromsas den av luftmotståndet. Det får kulan att svänga tillbaka.

2. Inre friktion

När två kolor stöter samman omvandlar den inre friktionen en del av rörelseenergin till värme.

3. Friktion

När kulorna gungar gnids trådarna mot stativet. Det bromsar kulorna och stoppar svängningarnas upprepning.

4. Kraften överförs

Mittenkulorna rör sig inte eftersom de ger ger rörelsen vidare til nästa kula. Bara den sista kulan i raden har utrymme att accelerera.

Läs också:

Fysik

Radioaktivitet på 5 minuter

3 minuter
Fenomen inom fysiken

Vad är eld och lågor?

1 minut
Fenomen inom fysiken

Därför blir du kokhet i svarta kläder

1 minut

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!