قانون نيوتن الثاني: المفهوم والأمثلة

قانون نيوتن الثاني ، المعروف أيضًا باسم المبدأ الأساسي للدينامياتيتعامل مع العلاقة بين قوة الجسم وتسارعه.

هذا هو الثاني من قوانين الثلاثة إسحاق نيوتن، التي تشرح ديناميات حركة الأجسام. نُشرت قوانين نيوتن الأول والثاني والثالث في عام 1687 ، في كتاب بعنوان المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية.

هذا هو قانون نيوتن الوحيد الذي يمكن تمثيله بمعادلة ، حيث القوة الكلية (Fr) تساوي حاصل ضرب الكتلة (م) والتسارع (أ).

شرح قانون نيوتن الثاني

وفقًا لهذا القانون ، لكي يكتسب الجسم تسارعًا ويغير سرعته ، يجب تطبيق قوة عليه. وبالتالي ، فإن القانون الثاني يتعامل مع الحالات التي توجد فيها التسريع في حركة الجسد يختلف عن القانون الأول الذي يتعامل مع الحالات التي يكون فيها التسارع باطلاً.

تعلم المزيد عن قانون نيوتن الأول و قانون نيوتن الثالث.

لكي يخرج الجسم من حالة توازنه ويكتسب التسارع ، يجب أن تكون القوة الكلية المطبقة عليه غير صفرية.

هذا يعني أنه إذا كان هناك أكثر من قوة واحدة تمارس على الجسم ، فمن الضروري إضافة كل القوى ، لأن يمكن أن تتكثف هذه القوى إذا كان لها نفس الاتجاه والاتجاه ، أو يمكنها إلغاء بعضها البعض ، إذا كان لديهم اتجاهات معاكسة ، مثال.

انظر معادلة هذا القانون:

من هذه العلاقة نلاحظ أنه يمكن حساب القوة الناتجة بضرب كتلة الجسم في العجلة. من خلال الصيغة ، وجدنا ذلك أيضًا القوة والكتلة كميات متناسبة بشكل مباشر.

وهذا يعني أنه كلما زادت الكتلة ، زادت قوة قوة الجسم في اكتساب التسارع. يحدث هذا بسبب التعطيل من الجسم ، وهو ميله للبقاء في حالته المتوازنة.

الكتلة هي المقياس الكمي للقصور الذاتي ، لذا فكلما زادت الكتلة ، زاد قصور الجسم. انظر هذا المثال:

• يوجد على سطح مستو صندوقان خشبيان ، أحدهما يزن 5 كجم والآخر 500 كجم. إذا حاول شخص دفع هذه الصناديق ، فسيجد أنه من الأسهل بكثير تحريك الصندوق الأخف لأن كتلته أقل وبالتالي يكون خمولته أقل أيضًا.

من ناحية أخرى ، يمكننا أن نلاحظ أن الكتلة والتسارع كميات متناسبة عكسيًا. هذا لأنه كلما زادت كتلة الجسم ، زادت مقاومته لتغيير السرعة ، وبالتالي قل تسارعه.

لتوضيح هذه العلاقة ، راجع هذا المثال:

ضع في اعتبارك جسمين بكتلتين مختلفتين ، الجسم أ كتلته ١٠ كجم والجسم ب كتلته ٥ كجم وتؤثر قوة بنفس الشدة على كلا الجسمين.

من خلال تطبيق نفس القوة ، اكتسب الجسم الأقل كتلة تسارعًا أكبر.

في هذه الحالة ، يكتسب الجسم "ب" تسارعًا أكبر من الجسم "أ". وذلك لأن كتلة الجسم ب أصغر وبالتالي تكون مقاومته للسرعة أقل.

وحدات قياس هذه الكميات هي:

• القوة (F) - نيوتن
• الكتلة (م) - كجم
• التسارع (أ) - م / ث²

انظر أيضا معنى التعطيل و الخضوع ل.

الآن بعد أن فهمت ما هو قانون نيوتن الثاني ، انظر إلى مثال a ممارسه الرياضه عملي.

• بالنظر إلى جسمين أ ، ب ، وزن كلاهما ١٠٠ كجم. تؤثِّر قوة مقدارها 40 نيوتن على الجسم أ وتؤثر قوة مقدارها 60 نيوتن على الجسم ب. ما هو التسارع الذي يكتسبه كل جسم؟

باستخدام الصيغة:

الجسم أ	الجسم ب
40 = 100 أ أ = 40/100 أ = 0.4 م / ث²	60 = 100 أ أ = 60/100 أ = 0.6 م / ث²

نتيجة لذلك ، علينا أن تسارع الجسم ب أكبر من تسارع الجسم أ. نظرًا لأن كلاهما لهما نفس الكتلة ، كان التسارع أكبر في الحالة التي تكون فيها القوة الناتجة المطبقة على الجسم أكثر كثافة.

تعلم المزيد عن قوانين نيوتن و ديناميات.