Newtonův druhý zákon, známý také jako základní princip dynamiky, se zabývá vztahem mezi silou a zrychlením těla.
Toto je druhý ze tří zákonů Isaac Newton, které vysvětlují dynamiku pohybu těles. Newtonovy 1., 2. a 3. zákony byly publikovány v roce 1687 v knize Mathematical Principles of Natural Philosophy.
Toto je jediný Newtonův zákon, který lze vyjádřit rovnicí, kde čistá síla (Fr) se rovná součinu hmotnosti (m) a zrychlení (a).
Vysvětlení 2. Newtonova zákona
Podle tohoto zákona, aby těleso získalo zrychlení a změnilo svou rychlost, musí na něj působit síla. Druhý zákon se tedy zabývá případy, kdy existují akcelerace v pohybu těles, lišící se od prvního zákona, který se zabývá případy, kdy je zrychlení nulové.
Dozvědět se víc o Newtonův první zákon a Newtonův třetí zákon.
Aby těleso vyšlo z rovnovážného stavu a získalo zrychlení, musí být čistá síla, která na něj působí, nenulová.
To znamená, že pokud na tělo působí více než jedna síla, je nutné přidat všechny síly, protože tyto síly se mohou zesílit, pokud mají stejný směr a směr, nebo se mohou navzájem zrušit, pokud mají opačný směr, o příklad.
Viz rovnice tohoto zákona:
Z tohoto vztahu pozorujeme, že výslednou sílu lze vypočítat vynásobením hmotnosti těla zrychlením. Prostřednictvím vzorce jsme také zjistili, že síla a hmotnost jsou přímo úměrné veličinám.
To znamená, že čím větší je hmotnost, tím větší je síla síly, aby tělo získalo zrychlení. To se děje kvůli setrvačnost těla, což je jeho tendence zůstat ve vyváženém stavu.
Hmotnost je kvantitativní míra setrvačnosti, takže čím větší je hmotnost, tím větší je setrvačnost tělesa. Viz tento příklad:
- Na rovném povrchu jsou dvě dřevěné krabice, jedna o hmotnosti 5 kg, druhá o hmotnosti 500 kg. Pokud se člověk pokusí tyto krabice zatlačit, bude pro něj mnohem snazší pohybovat lehčí krabicí, protože její hmotnost je menší, a proto je také menší setrvačnost.
Na druhou stranu můžeme pozorovat, že hmotnost a zrychlení jsou nepřímo úměrné veličiny. Důvodem je, že čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho odolnost vůči změně rychlosti, a proto je menší jeho zrychlení.
Chcete-li objasnit tento vztah, podívejte se na tento příklad:
Uvažujme dvě tělesa s různými hmotami, těleso A má hmotnost 10 kg a těleso B má hmotnost 5 kg a na obě tělesa působí síla stejné intenzity.
Použitím stejné síly získalo méně hmotné tělo větší zrychlení.
V tomto případě tělo B získá větší zrychlení než tělo A. Je to proto, že hmotnost těla B je menší, a proto je jeho odolnost vůči překročení rychlosti menší.
Měrné jednotky těchto veličin jsou:
- Síla (F) - Newton
- Hmotnost (m) - kg
- Zrychlení (a) - m / s²
Viz také význam setrvačnost a síla.
Nyní, když chápete, co je Newtonův druhý zákon, podívejte se na příklad a cvičení praktický.
- Pokud vezmeme v úvahu dvě těla A a B, obě váží 100 kg. Na tělo A působí síla 40 newtonů a na tělo B síla 60 newtonů. Jakého zrychlení dosáhlo každé z těl?
Pomocí vzorce:
| Tělo A | Tělo B |
|
40 = 100.a a = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.a a = 60/100 a = 0,6 m / s² |
V důsledku toho musíme zrychlení těla B je větší než zrychlení těla A. Protože oba mají stejnou hmotnost, zrychlení bylo větší v případě, že výsledná síla působící na tělo byla intenzivnější.
Dozvědět se víc o Newtonovy zákony a dynamika.
