Вторият закон на Нютон установява, че ускорението, придобито от дадено тяло, е пряко пропорционално на резултата от силите, действащи върху него.
Тъй като ускорението представлява вариацията в скоростта за единица време, 2-ри закон показва, че силите са агентите, които произвеждат вариации в скоростта в тялото.
Наричан още фундаментален принцип на динамиката, той е замислен от Исак Нютон и формира, заедно с два други закона (1-ви закон и действие и реакция), основите на класическата механика.
Формула
Ние математически представяме Втория закон като:
Където,
Силата и ускорението са векторни величини, така че те са представени със стрелка над буквите, които ги показват.
Като векторни величини, те се нуждаят, за да бъдат напълно дефинирани, цифрова стойност, мерна единица, посока и посока. Посоката и посоката на ускорението ще бъдат същите като нетната сила.
Във 2-ри закон масата на обекта (m) е константа на пропорционалност на уравнението и е мярката на инерцията на тялото.
По този начин, ако приложим една и съща сила върху две тела с различни маси, това с най-голяма маса ще получи по-ниско ускорение. Следователно заключаваме, че този с по-голяма маса се противопоставя повече на вариациите в скоростта, следователно има по-голяма инерция.
Пример:
Тяло с маса, равна на 15 kg, се движи с модулно ускорение, равно на 3 m / s2. Каква е величината на нетната сила, действаща върху тялото?
Силовият модул ще бъде намерен, прилагайки втория закон, така че имаме:
FR = 15. 3 = 45 N
Трите закона на Нютон
физикът и математикът Исак Нютон (1643-1727) формулира основните закони на механиката, където описва движенията и причините за тях. Трите закона са публикувани през 1687 г., в труда „Математически принципи на естествената философия“.
Първият закон на Нютон
Нютон се основава на идеите на Галилей по инерция за формулиране на 1-ви закон, следователно той се нарича още закон на инерцията и може да се заяви:
При липса на сили тяло в покой остава в покой и тяло в движение се движи по права линия с постоянна скорост.
Накратко, Първият закон на Нютон показва, че обектът не може сам да инициира движение, да спре или да промени посоката. Той предприема действието на сила, за да предизвика промени в нейното състояние на покой или движение.
Третият закон на Нютон
НА Третият закон на Нютон това е Законът за "действие и реакция". Това означава, че за всяко действие има реакция със същия интензитет, същата посока и в обратна посока. Принципът на действие и реакция анализира взаимодействията, които протичат между две тела.
Когато тялото претърпи действието на сила, друго ще получи реакцията му. Тъй като двойката действие-реакция се среща в различни тела, силите не балансират.
Научете повече на:
- Трите закона на Нютон
- Земно притегляне
- Какво е инерция във физиката?
- Формули по физика
- Количество на движение
- наклонена равнина
Решени упражнения
1) UFRJ-2006
Блок с маса m се спуска и повдига с помощта на идеална жица. Първоначално блокът се спуска с постоянно вертикално ускорение, надолу, на модул а (по хипотеза, по-малко от модула g на ускорението на гравитацията), както е показано на фигура 1. След това блокът се повдига с постоянно вертикално ускорение, нагоре, също на модул а, както е показано на фигура 2. Нека T е напрежението на преждата по пътя надолу и T ’напрежението на преждата по пътя нагоре.
Определете съотношението T ’/ T като функция на a и g.
В първата ситуация, когато блокът се спуска, теглото е по-голямо от сцеплението. Така че имаме, че нетната сила ще бъде: FR= P - T
Във втората ситуация, когато се изкачва T ', тя ще бъде по-голяма от теглото, така че: FR= T '- P
Прилагайки втория закон на Нютон и помнейки, че P = m.g, имаме:
Разделяйки (2) на (1), намираме исканата причина:
2) Макензи-2005
Тяло от 4,0 кг се повдига с помощта на жица, която поддържа максимално сцепление от 50N. Приемане на g = 10m / s2, най-голямото вертикално ускорение, което може да се приложи към тялото, издърпвайки го от тази жица, е:
а) 2.5m / s2
б) 2.0m / s2
в) 1,5m / s2
г) 1.0m / s2
д) 0,5m / s2
T - P = m. a (тялото се повдига, така че T> P)
Тъй като максималната тяга е 50 N и P = m. g = 4. 10 = 40 N, най-голямото ускорение ще бъде:
Алтернатива на: 2,5 m / s2
3) PUC / MG-2007
На фигурата блок A има маса mНА = 80 kg и блок B, маса mБ. = 20 кг. Триенето и инерцията на проводника и ролката все още са незначителни и се има предвид g = 10m / s.2 .
По отношение на ускорението на блок В може да се каже, че то ще бъде:
а) 10 m / s2 надолу.
б) 4,0 m / s2 нагоре.
в) 4,0 m / s2 надолу.
г) 2,0 m / s2 надолу.
Тежестта на B е силата, отговорна за преместването на блоковете надолу. Разглеждайки блоковете като единна система и прилагайки втория закон на Нютон, имаме:
PБ. = (mНА + mБ.). The
Алтернатива d: 2,0 m / s2 надолу
4) Fatec-2006
Два блока A и B с маси съответно 10 kg и 20 kg, съединени с нишка с незначителна маса, почиват в хоризонтална равнина без триене. Към блок В се прилага сила, също хоризонтална, с интензитет F = 60N, както е показано на фигурата.
Модулът на тяговата сила в проводника, който свързва двата блока, в нютони, е валиден
а) 60
б) 50
в) 40
г) 30
д) 20
Разглеждайки двата блока като една система, имаме: F = (mНА + mБ.). а, замествайки стойностите, намираме стойността на ускорението:
Знаейки стойността на ускорението, можем да изчислим стойността на напрежението на проводника, нека използваме блок А за това:
Т = mНА . The
Т = 10. 2 = 20 N
Алтернатива e: 20 N
5) ITA-1996
Пазарувайки в супермаркет, студент използва две колички. Той избутва първия, с маса m, с хоризонтална сила F, която от своя страна изтласква друга с маса M върху плосък, хоризонтален под. Ако триенето между каруците и пода може да бъде пренебрегнато, може да се каже, че силата, приложена върху втората количка, е:
а) Е
б) MF / (m + M)
в) F (m + M) / M
г) F / 2
д) друг различен израз
Разглеждайки двете каруци като една система, имаме:
За да изчислим силата, действаща върху втората количка, нека отново използваме втория закон на Нютон за второто уравнение на количката:
Алтернатива b: MF / (m + M)
