FISIKA

Akzioa eta erreakzioa. Momentuaren kontserbazioa

Mekanika newtondarrak zientzia fisikoei ekarritako kontzeptu berriena akzio eta erreakzioaren printzipioa izan zen. Ideia hori zientziarekin batera bilakatu da, eta berari esker posible izan zen entitate fisiko nagusiak kontserbatzeko printzipioetan oinarrituriko eredu globalak garatzea.

Akzio eta erreakzioaren printzipioa

Isaac Newton zientzialariak ekarri zuen akzio eta erreakzioaren legea. Lege hori elkarreragina duten objektu materialek osatutako bikoteei aplikatzen zaie, honako ondorioa ateraz: A gorputz batek B gorputz batengan indarra eragiten badu, bigarren horrek, hein berean, A gorputzarengan aurreko indar bera eragiten du, baina aurkako norabidean.

A eta B gorputzek elkarri indar bera eragiten diote, baina kontrako norabidean.

Aipatu behar da akzio eta erreakzioko indar hauek ez dutela inoiz orekarik edo konpentsazio dinamikorik ekartzen, beti gorputz desberdinengan eragiten dutelako.

Hona hemen akzio eta erreakzio legearen adierazpen matematikoa:

Emaitzazko indarra

Hainbat indarrek gorputz material berarengan aldi berean eragiten dutenean, ikus daiteke indar bakar bat ari dela, emaitzazko indarra izena duela. Indar hori kalkulatzeko, parte hartzen duten banakako indar guztien batuketa bektoriala egin behar da.

Atsedenean dauden gorputzetan beti biltzen dira elkarren artean konpentsatzen diren indar-multzoak, horregatik, emaitzazko indarra beti nulua izaten da.

Batuketa bektoriala egin ondoren lortutako indar-multzoa.

Indar inpultsiboak

Newton-en mekanikan, indar inpultsiboa deritzo masaz osatuko gorputz bati (m)aplikatzen zaion indarrari, Dt denbora-tarte labur batean . Indar horietan inpultsoa izeneko indar bektorial bat existitzen da, eta hori kalkulatzeko indarra bider igarotako denbora-tartea egin behar da.

Higidura kantitatea

Indar baten inpultsoaren definizioari Newton-en dinamikako funtsezko legea aplikatzen bazaio (ikusi 5.gaia), emaitza honakoa izango da.

Era horretan, indar baten inpultsoa horrela definituko litzateke: kopuru baten aldaketa berdin gorputzaren masa bider abiadura. Biderkadura hori higidura kantitatea edo momentu lineala deitzen da eta modu honetan adierazten da:

Higidura kantitatearen kontserbazioa

Higiduraren kantitatea funtsezko kontzeptua da fisika modernoan. Sistema isolatu batean kanpo indarren aplikaziorik ez dagoenean, sistemaren higidura kantitate totala konstantea da, nahiz eta sistema beran partikula batzuetatik beste batzuetara transmititu.

Higidura kantitatearen kontserbazioaren printzipioa edo momentu linealaren printzipioa akzio eta erreakzioaren legeko zuzeneko ondorioa da eta gisa honetan adierazten da:

Bi masetan, m eta m diharduten indarrak.

Pisuaren erreakzioa

Pisua da Lurrak bere azaleran edo hurbileko azaleran dauden gorputz guztiengan eragiten duen indarra. Akzio eta erreakzioaren printzipioaren arabera, gorputz horiek ere Lurra erakarri behar zuten, eta hala egiten dute, baina indar horien magnitudea oso txikia da Lurraren indarrarekin konparatuta, eta horregatik aipatutako gorputzek ezin dute Lurra mugitu.

 

Newton-en legeen iraunaldia

Albert Einsteinek XX. mendean erlatibitatearen teoria asmatu zuen, eta ondorioz, konturatu ziren Newton-en teoriak ahulezi ugari zituela. Ahulezi horiek erreferentzia inertzialen sistemei zegozkien, hau da: abiadura erlatibo handietan mugitzen diren gorputzentzat edo partikulentzat zentzurik ez zuen kontzeptua (objektu kosmikoak, partikula subatomikoak partikulen azeleradoretan, etab.). Hala ere, Newton-en legeek indarrean dihardute Lurraren azaleratik ikus daitezkeen eguneroko fenomenoen azterketetan.

 

Newton ondorengo mekanika

Hainbat aditu Newton-en lanen jarraitzaile sutsuak izan ziren: Jean d'Alembert, Leonhard Euler, Daniel Bernoulli edo Joseph Louis Lagrande. Horiek guztiek, XVIII. mendean zehar, mekanika arrazionala eta analitikoa garatu zuten, fisikaren aldi emankorrenetariko batean.

 

Billar jolasa

Higidura kantitatearen kontserbazioaren printzipioan eguneroko hainbat fenomeno aurki daiteke. Printzipio horren bitartez konponduriko auzi klasiko bat billar-jolasa izan da: takoarekin bola bat bultzatzerakoan, azken horrek abiadura bat hartzen du. Ondoren beste bola baten kontra jotzen du eta horrela indarraren zati bat transmititzen dio. Talka hori elastikoa deitzen da, eta kontuan hartzen bada ez dela energiarik botatzen, ikusiko da une lineala mantendu dela.