Садржај
Када гледате тенис или било који други спорт, гледали сте демонстрацију физике, само с више навијања него типични физички експеримент. Централна радња су три закона кретања која је 1687. године описао Сир Исаац Невтон, Гранд Слам првак прединдустријске науке. У многочему, тениски меч је тест којим играч манипулише Невтоновим законима до највећег ефекта.
Закони
Њутнов први закон кретања обично се назива инерцијалним законом: Објекат у стању једнообразног кретања остаће у том покрету осим ако не наиђе на спољну силу, а предмет у мировању остаће у мировању ако на њега не делује спољни сила. Невтонов други закон дефинира однос између масе предмета, силе која се примјењује на ње и убрзања које резултира: Сила је једнака маси пута убрзању, или Ф = ма. Њутнов трећи закон кретања можда је онај који већина људи највише познаје, макар само зато што га често цитирају: За сваку акцију постоји једнака и супротна реакција.
Први закон
У тенису је најочитија примена Невтоновог првог закона путања лопте. Кад шакнете лопту лоптом, она креће у одређеном правцу. Ако бисте играли игру у вакууму међгалактичког простора, светлосних година од било којег тела које производи гравитацију, лопта би наставила у том смеру мање-више неограничено, јер на њу не би утицале спољне силе. На Земљи, међутим, делују две велике силе: Отпор ваздуха успорава брзину куглице и гравитација повлачи лопту према земљи.
Други закон
Кад сте бацили ту тениску лоптицу својим рекетом - у свемиру или на Земљи - искусили сте снагу на њој. Колико силе? Ту је Њутнов други закон: Сила је једнака маси пута убрзања. У овој једначини маса се мери у килограмима, а убрзање у јединици која се назива "метри у секунди". Убрзање није исто што и брзина; радије брзина којом се нешто убрзава. Ако се објекат креће брзином од 1 м у секунди, или "м / с", и убрзава тако да се секунда касније креће брзином од 2 м / с, тада у тој секунди убрзава 1 м / с - 1 м у секунди у секунди
Сада се вратите оној тениској кугли коју сте погодили: Тениска маса има масу од око 56 г, или 0,056 кг. И рецимо да сте ставили довољно зинга на лопту да једну десетину секунде након што је ударите, она достигне 100 мпх, односно 44,7 м у секунди. То је брзина убрзања од 447 м у секунди у секунди, или м / с / с. Помножите 0,056 кг пута 447 м / с / с и добићете 25,032. Али 25.032 од чега? Сила се мери у јединицама које се називају, довољно одговарајућим, Њутонима. Ударали сте лопту са 25.032 Њутана снаге. Лепа сервирање.
Трећи закон
Ви сервирате лопту, ваш противник враћа услугу, а ви јој вратите волеј. Ставите стопало на земљу и одгурнете се. Гурате се у једном правцу - под углом у земљу - и ваше тело иде у супротном смеру, под углом од земље. Сила којом сте се гурнули у земљу је сила којом сте кренули напред. То је акција и реакција. Ти си Њутнов трећи закон кретања, у покрету.