Isi
Ketika Anda menonton tenis, atau olahraga lainnya, Anda menonton demonstrasi fisika, hanya dengan lebih banyak sorakan daripada eksperimen fisika biasa. Inti dari tindakan ini adalah tiga hukum gerak yang diuraikan pada tahun 1687 oleh Sir Isaac Newton, juara Grand Slam dalam ilmu pra-industri. Dalam banyak hal, pertandingan tenis adalah ujian di mana pemain memanipulasi undang-undang Newtons dengan efek terbesar.
Hukum
Hukum gerak pertama Newton biasanya disebut hukum inersia: Objek dalam keadaan gerak seragam akan tetap berada dalam gerakan itu kecuali jika menghadapi kekuatan eksternal, dan objek diam akan tetap diam kecuali jika ditindaklanjuti oleh eksternal memaksa. Hukum kedua Newton mendefinisikan hubungan antara massa benda, gaya yang diterapkan padanya dan akselerasi yang menghasilkan: Gaya sama dengan percepatan kali massa, atau F = ma. Hukum gerak newton ketiga mungkin adalah hukum yang paling akrab bagi kebanyakan orang, jika hanya karena mereka sering melihatnya: Untuk setiap tindakan ada reaksi yang sama dan berlawanan.
Hukum Pertama
Dalam tenis, contoh hukum pertama Newton yang paling jelas adalah jalur bola. Saat Anda memukul bola dengan raket, bola mengarah ke arah tertentu. Jika Anda bermain game di ruang hampa udara antargalaksi, bertahun-tahun cahaya dari badan penghasil gravitasi, bola akan terus ke arah itu kurang lebih tanpa batas, karena tidak ada kekuatan eksternal yang akan bekerja di sana. Namun di Bumi, dua kekuatan utama sedang bekerja: Hambatan udara memperlambat kecepatan bola dan gravitasi menarik bola ke tanah.
Hukum Kedua
Ketika Anda memukul bola tenis itu dengan raket Anda - di ruang angkasa atau di Bumi - Anda mengerahkan kekuatan di atasnya. Berapa banyak kekuatan? Di situlah hukum kedua Newton hadir: Force sama dengan percepatan kali massa. Dalam persamaan ini, massa diukur dalam kilogram dan akselerasi dalam satuan yang disebut "meter per detik per detik." Akselerasi bukan hal yang sama dengan kecepatan; melainkan, tingkat di mana sesuatu mempercepat. Jika suatu objek bergerak pada 1 m per detik, atau "m / s," dan ia mempercepat sehingga satu detik kemudian bergerak pada 2 m / s, maka ia mempercepat 1 m / s dalam satu detik - 1 m per detik per detik.
Sekarang kembali ke bola tenis yang Anda pukul: Bola tenis memiliki massa sekitar 56 g, atau 0,056 kg. Dan katakanlah Anda memberi tenaga cukup pada bola yang sepersepuluh detik setelah Anda memukulnya, itu mencapai 100 mph, atau 44,7 m per detik. Itu tingkat percepatan 447 m per detik per detik, atau m / s / s. Kalikan 0,056 kg kali 447 m / s / s dan Anda mendapatkan 25,032. Tapi 25.032 dari apa? Gaya diukur dalam satuan yang disebut, cukup tepat, Newton. Anda memukul bola dengan 25.032 Tombol kekuatan. Servis yang bagus.
Hukum Ketiga
Anda melayani bola, lawan Anda mengembalikan servis dan Anda pergi untuk mengembalikan tendangan voli. Anda menanam kaki Anda di tanah dan mendorong. Anda mendorong satu arah - pada sudut ke tanah - dan tubuh Anda bergerak ke arah yang berlawanan, pada sudut yang jauh dari tanah. Kekuatan yang Anda dorong ke tanah adalah kekuatan yang mendorong Anda maju. Tindakan dan reaksi itu. Youre Newtons hukum ketiga tentang gerak, bergerak.