Newtons första lag – En definition

Newtons första lag, även känd som tröghetslagen, är en grundläggande princip i fysik. Den säger att om kraftresultanten (summan av alla krafter) som verkar på ett objekt är noll, kommer objektet att förbli i sitt nuvarande rörelsetillstånd. Med andra ord, om ett objekt är i vila (alltså ligger still och kraftresultanten är noll), kommer det att förbli i vila. Om det rör sig, kommer det att fortsätta att röra sig i en rak linje med samma hastighet. Denna princip illustrerar tröghet – objektets motstånd mot förändring av dess rörelsetillstånd.

Kraftresultant

Kraftresultanten är summan av alla krafter som verkar på ett objekt. Om du tänker på krafter som vektorer, som har både storlek och riktning, är kraftresultanten den kombinerade effekten av alla dessa krafter. Om två lika stora krafter drar ett objekt i motsatta riktningar, till exempel, kommer kraftresultanten att vara noll eftersom krafterna tar ut varandra.

[bild]

Vila inom Fysiken

Inom fysiken betyder ”vila” att ett objekt inte ändrar sin position med avseende på sin omgivning över tid. Med andra ord, om objektets hastighet är noll och det inte ändrar sin position, säger vi att det är i vila. Det är viktigt att notera att detta kan vara relativt. Till exempel, en person som sitter stilla i en bil som rör sig med konstant hastighet skulle anses vara i vila i förhållande till bilen, men inte i förhållande till en observatör på trottoaren.

Historia (intressant men ej nödvändigt för förståelsen)

Konceptet av Newtons första lag är djupt rotat i historien om vetenskapen. Under det 17:e århundradet gick den brittiska fysikern och matematikern Isaac Newton i spetsen för en vetenskaplig revolution. Newtons lagar om rörelse, inklusive den första lagen, är grundläggande principer som har format vår förståelse av den fysiska världen. Den första lagen byggde på tidigare arbete av Galileo Galilei och andra, som hade börjat ifrågasätta Aristoteles äldre uppfattningar om rörelse och kraft.

Förklaring av begreppet tröghet

Tröghet är en central del av Newtons första lag. Men vad betyder det egentligen? I grunden är tröghet ett objekts ovilja eller motstånd mot att ändra dess rörelsetillstånd. Tänk på det så här: Om du skjuter en tom låda över golvet, kommer det att vara ganska lätt att få den att börja röra sig, och den kommer att stanna ganska snabbt när du slutar skjuta. Men om lådan är fylld med böcker kommer det att krävas mycket mer ansträngning (större kraft) att få den att röra på sig, och den kommer att glida längre när du slutar putta på den. Detta beror på att lådan med böcker har en större massa, och därför mer tröghet. På samma sätt, om ett objekt rör sig, vill det fortsätta att röra sig. Om ett objekt är stilla, vill det förbli stilla. Detta är tröghet.

[bild som illusrerar situationen]

Newtons första lag i verkligheten

Newtons första lag kan vara lite abstrakt, men vi kan se den i verkligheten varje dag. Ett bra exempel på Newtons första lag i verkligheten är när du åker bil. När bilen stannar snabbt, känns det som om du skjuts framåt. Vad som egentligen händer är att din kropp försöker fortsätta röra sig framåt med samma hastighet som bilen tidigare körde (precis som vi förklarade ovanför i stycket om tröghet). Säkerhetsbältet agerar som en yttre kraft som stoppar den rörelsen. På samma sätt om bilen snabbt accelererar framåt, känns det som om du trycks mot sätet. Din kropp försöker förbli på samma plats på grund av tröghet, men sätesryggen trycker dig framåt tillsammans med bilen.

Newtons första lag i fysik och vetenskap

Inom vetenskapen har Newtons första lag en mängd användningsområden och konsekvenser. Det är tack vare denna lag som vi kan förstå och förutsäga rörelserna hos allt från satelliter i rymden till bilar på vägen. Inom ingenjörsvetenskapen hjälper det oss att förstå hur strukturer kommer att reagera på krafter och vilka krafter som är nödvändiga för att sätta saker i rörelse eller att stoppa dem.

Vanliga missförstånd

Ett vanligt missförstånd är att vissa tror att Newtons första lag endast gäller när objekt är i vila. Men det är viktigt att komma ihåg att lagen också gäller för objekt i rörelse. Faktum är att ett objekt kommer att fortsätta att röra sig i en rak linje med samma hastighet om det inte finns någon yttre kraft som agerar på det. Det är därför vi säger att ett objekt behåller sin rörelsetillstånd, vare sig det är stillhet eller en jämn rörelse, om det inte påverkas av en yttre kraft. I verkligheten så är det däremot svårt att tänka sig att ett objekt skulle kunna röra sig i all oändlighet men de beror på att vi här på jorden har friktion och luftmotstånd, alltså att objektet då påverkas av en yttre kraft.

Quiz – Har du förstått?

1. Vad säger Newtons första lag om ett objekts rörelse?
   • a. Ett objekt i rörelse kommer att stanna om ingen kraft agerar på det.
   • b. Ett objekt i vila kommer automatiskt att börja röra sig.
   • c. Ett objekt kommer att fortsätta i sin nuvarande rörelsetillstånd om inte en yttre kraft agerar på det.
2. Hur är tröghet relaterad till ett objekts massa?
   • a. Ju mindre massan, desto större tröghet.
   • b. Tröghet och massa har ingen relation.
   • c. Ju större massan, desto större tröghet.
3. Ge ett exempel på Newtons första lag i vardagen.
   • a. En fotboll fortsätter att rulla tills den stoppas av en spelare eller av friktion.
   • b. En bok faller från ett bord när det puttas.
   • c. Både a och b är korrekta.
4. Vad är ett vanligt missförstånd om Newtons första lag?
   • a. Lagen gäller bara för objekt i rörelse.
   • b. Lagen gäller bara för objekt i vila.
   • c. Lagen gäller bara när det finns en yttre kraft.

Facit

1. Rätt svar: c. Ett objekt kommer att fortsätta i sitt nuvarande rörelsetillstånd om inte en yttre kraft agerar på det.
2. c. Ju större massan, desto större tröghet.
3. c. Både a och b är korrekta.
4. b. Lagen gäller bara för objekt i vila.

För mer hjälp med fysik besök vår begreppssamling med förklaringar eller uppgiftsbank med övningsuppgifter om fysikbegrepp och koncept och såklart finns det lösningar! Allt för att du ska förstå fysiken så bra som möjligt. Du hittar även en komplett formelsamling som du får ta med dig till Kursprovet! Och kom ihåg, oavsett om du är en student som behöver hjälp med dina fysikuppgifter eller bara nyfiken på ett begrepp, finns det alltid hjälp att få, och nya saker att lära!