Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα, επίσης γνωστός ως θεμελιώδης αρχή της δυναμικής, ασχολείται με τη σχέση μεταξύ της δύναμης και της επιτάχυνσης ενός σώματος.
Αυτός είναι ο δεύτερος από τους τρεις νόμους του Ισαάκ Νιούτον, που εξηγούν τη δυναμική της κίνησης των σωμάτων. Ο 1ος, 2ος και 3ος Νόμος του Νεύτωνα εκδόθηκε το 1687, στο βιβλίο με τίτλο Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας.
Αυτός είναι ο μόνος νόμος του Νεύτωνα που μπορεί να αναπαρασταθεί από μια εξίσωση, όπου η καθαρή δύναμη (Fr) είναι ίση με το προϊόν της μάζας (m) και της επιτάχυνσης (a).
Επεξήγηση του 2ου Νόμου του Νεύτωνα
Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, για να αποκτήσει ένα σώμα επιτάχυνση και να αλλάξει την ταχύτητά του, πρέπει να ασκηθεί δύναμη σε αυτό. Ο δεύτερος νόμος, επομένως, αφορά περιπτώσεις όπου υπάρχουν επιτάχυνση στην κίνηση των σωμάτων, που διαφέρει από τον πρώτο νόμο, ο οποίος ασχολείται με περιπτώσεις στις οποίες η επιτάχυνση είναι μηδενική.
Μάθε περισσότερα για Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα και Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα.
Για να βγει ένα σώμα από την κατάσταση ισορροπίας του και να αποκτήσει επιτάχυνση, η καθαρή δύναμη που ασκείται σε αυτό πρέπει να είναι μη μηδενική.
Αυτό σημαίνει ότι, εάν ασκούνται περισσότερες από μία δυνάμεις στο σώμα, είναι απαραίτητο να προστεθούν όλες οι δυνάμεις, διότι αυτές οι δυνάμεις μπορούν να ενταθούν εάν έχουν την ίδια κατεύθυνση και κατεύθυνση, ή μπορούν να ακυρώσουν η μία την άλλη, εάν έχουν αντίθετες κατευθύνσεις, από παράδειγμα.
Δείτε την εξίσωση αυτού του νόμου:
Από αυτήν τη σχέση παρατηρούμε ότι η προκύπτουσα δύναμη μπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του σώματος με την επιτάχυνση. Μέσω του τύπου, το βρήκαμε επίσης η δύναμη και η μάζα είναι άμεσα ανάλογες ποσότητες.
Αυτό σημαίνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη της δύναμης για επιτάχυνση του σώματος. Αυτό συμβαίνει λόγω αδράνεια του σώματος, που είναι η τάση του να παραμένει στην ισορροπημένη του κατάσταση.
Η μάζα είναι το ποσοτικό μέτρο της αδράνειας, οπότε όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αδράνεια ενός σώματος. Δείτε αυτό το παράδειγμα:
- Σε μια επίπεδη επιφάνεια βρίσκονται δύο ξύλινα κιβώτια, το ένα βάρους 5 κιλών, τα άλλα 500 κιλά. Εάν ένα άτομο προσπαθήσει να σπρώξει αυτά τα κουτιά, θα είναι πολύ πιο εύκολο να μετακινήσει το ελαφρύτερο κουτί, καθώς η μάζα του είναι μικρότερη και συνεπώς η αδράνεια του είναι επίσης μικρότερη.
Από την άλλη πλευρά, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το η μάζα και η επιτάχυνση είναι αντιστρόφως ανάλογες ποσότητες. Αυτό συμβαίνει επειδή, όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του στην αλλαγή ταχύτητας και, συνεπώς, τόσο μικρότερη είναι η επιτάχυνσή του.
Για να διευκρινίσετε αυτήν τη σχέση, δείτε αυτό το παράδειγμα:
Σκεφτείτε δύο σώματα με διαφορετικές μάζες, το σώμα Α έχει μάζα 10 κιλά και το σώμα Β έχει μάζα 5 κιλά και μια δύναμη της ίδιας έντασης εφαρμόζεται και στα δύο σώματα.
Εφαρμόζοντας την ίδια δύναμη, το λιγότερο ογκώδες σώμα κέρδισε περισσότερη επιτάχυνση.
Σε αυτήν την περίπτωση, το σώμα Β θα έχει μεγαλύτερη επιτάχυνση από το σώμα Α. Αυτό συμβαίνει επειδή η μάζα του σώματος Β είναι μικρότερη και συνεπώς η αντίστασή του στην ταχύτητα είναι μικρότερη.
Οι μονάδες μέτρησης αυτών των ποσοτήτων είναι:
- Force (F) - Νιούτον
- Μάζα (m) - kg
- Επιτάχυνση (a) - m / s²
Δείτε επίσης την έννοια του αδράνεια και δύναμη.
Τώρα που καταλαβαίνετε τι είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα, δείτε το παράδειγμα του α άσκηση πρακτικός.
- Λαμβάνοντας υπόψη δύο σώματα Α και Β, και τα δύο ζυγίζουν 100 κιλά. Εφαρμόζεται δύναμη 40 Newton στο σώμα A και στο σώμα B εφαρμόζεται δύναμη 60 Newton. Ποια είναι η επιτάχυνση που αποκτήθηκε από κάθε σώμα;
Χρησιμοποιώντας τον τύπο:
| Σώμα Α | Σώμα Β |
|
40 = 100.α α = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.α α = 60/100 a = 0,6 m / s² |
Ως αποτέλεσμα, πρέπει να η επιτάχυνση του σώματος Β είναι μεγαλύτερη από την επιτάχυνση του σώματος Α. Καθώς και οι δύο έχουν την ίδια μάζα, η επιτάχυνση ήταν μεγαλύτερη στην περίπτωση που η προκύπτουσα δύναμη που ασκήθηκε στο σώμα ήταν πιο έντονη.
Μάθε περισσότερα για Οι νόμοι του Νεύτωνα και δυναμική.
