Вторият закон на Нютон, известен още като основен принцип на динамиката, се занимава с връзката между силата и ускорението на тялото.
Това е вторият от трите закона на Исак Нютон, които обясняват динамиката на движението на телата. 1-ви, 2-ри и 3-ти закон на Нютон са публикувани през 1687 г. в книгата, озаглавена „Математически принципи на естествената философия“.
Това е единственият закон на Нютон, който може да бъде представен чрез уравнение, където нетната сила (Fr) е равна на произведението на масата (m) и ускорението (a).
Обяснение на втория закон на Нютон
Съгласно този закон, за да може тялото да получи ускорение и да промени скоростта си, към него трябва да се приложи сила. Следователно вторият закон разглежда случаите, когато има такива ускорение в движението на тела, различно от първия закон, който се занимава със случаи, в които ускорението е нула.
Научете повече за Първият закон на Нютон и Третият закон на Нютон.
За да излезе тялото от равновесното си състояние и да получи ускорение, приложената към него нетна сила трябва да е ненулева.
Това означава, че ако върху тялото се упражнява повече от една сила, е необходимо да се добавят всички сили, тъй като тези сили могат да се засилят, ако имат една и съща посока и посока, или могат да се отменят взаимно, ако имат противоположни посоки, чрез пример.
Вижте уравнението на този закон:
От тази връзка наблюдаваме, че получената сила може да бъде изчислена чрез умножаване на масата на тялото по ускорението. Чрез формулата открихме и това силата и масата са право пропорционални величини.
Това означава, че колкото по-голяма е масата, толкова по-голяма е силата на силата, за да може тялото да получи ускорение. Това се случва поради инерция на тялото, което е неговата тенденция да остане в балансирано състояние.
Масата е количествената мярка на инерцията, така че колкото по-голяма е масата, толкова по-голяма е инерцията на тялото. Вижте този пример:
- На равна повърхност има две дървени кутии, едната с тегло 5 кг, другата с тегло 500 кг. Ако човек се опита да избута тези кутии, ще му бъде много по-лесно да премести по-леката кутия, тъй като нейната маса е по-малка и следователно инерцията й също е по-малка.
От друга страна, можем да забележим, че масата и ускорението са обратно пропорционални величини. Това е така, защото колкото по-голяма е масата на тялото, толкова по-голяма е неговата устойчивост на промяна на скоростта и следователно, по-малко е ускорението му.
За да изясните тази връзка, вижте този пример:
Да разгледаме две тела с различни маси, тялото А има маса 10 кг, а тялото В има маса 5 кг и към двете тела се прилага сила със същия интензитет.
Прилагайки същата сила, по-малко масивното тяло получава по-голямо ускорение.
В този случай тялото В ще получи по-голямо ускорение от тялото А. Това е така, защото масата на тялото В е по-малка и следователно неговата устойчивост на превишена скорост е по-малка.
Мерните единици на тези количества са:
- Сила (F) - Нютон
- Маса (m) - кг
- Ускорение (a) - m / s²
Вижте също значението на инерция и сила.
Сега, след като разберете какъв е вторият закон на Нютон, вижте примера на a упражнение практичен.
- Имайки предвид две тела A и B, и двете с тегло 100 kg. Към тялото A се прилага сила от 40 нютона, а към тялото B - сила от 60 нютона. Какво е ускорението, получено от всяко от телата?
Използвайки формулата:
| Тяло А | Тяло Б |
|
40 = 100.а a = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.а a = 60/100 a = 0,6 m / s² |
В резултат на това трябва ускорението на тялото B е по-голямо от ускорението на тялото A. Тъй като и двете имат еднаква маса, ускорението беше по-голямо в случая, когато получената сила, приложена към тялото, беше по-интензивна.
Научете повече за Законите на Нютон и динамика.
