Newtonov drugi zakon utvrđuje da je ubrzanje koje tijelo postiže izravno proporcionalno rezultanti sila koje djeluju na njega.
Kako ubrzanje predstavlja varijaciju brzine u jedinici vremena, drugi zakon ukazuje da su sile agensi koji proizvode promjene brzine u tijelu.
Također nazvan temeljnim principom dinamike, zamislio ga je Isaac Newton i zajedno s dva druga zakona (1. zakon i djelovanje i reakcija) tvori temelje klasične mehanike.
Formula
Matematički predstavljamo Drugi zakon kao:
Gdje,
Sila i ubrzanje su vektorske veličine, pa su prikazane strelicom iznad slova koja ih označavaju.
Kao vektorske veličine, trebaju im, kako bi bile potpuno definirane, numerička vrijednost, mjerna jedinica, smjer i smjer. Smjer i smjer ubrzanja bit će isti kao neto sila.
U 2. zakonu masa predmeta (m) je konstanta proporcionalnosti jednadžbe i mjera je tromosti tijela.
Na taj način, ako primijenimo istu silu na dva tijela s različitim masama, ono veće mase podnijet će manje ubrzanje. Stoga zaključujemo da se onaj s većom masom više odupire promjenama brzine, stoga ima veću inerciju.
Primjer:
Tijelo mase jednake 15 kg kreće se modulom ubrzanja jednakom 3 m / s2. Kolika je veličina neto sile koja djeluje na tijelo?
Modul sile naći će se primjenjujući 2. zakon, pa imamo:
FR = 15. 3 = 45 N.
Newtonova tri zakona
fizičar i matematičar Isaac Newton (1643-1727) formulirao je osnovne zakone mehanike, gdje opisuje kretanja i njihove uzroke. Tri zakona objavljena su 1687. godine u djelu "Matematički principi prirodne filozofije".
Newtonov prvi zakon
Newton se temeljio na idejama Galileo o inerciji da se formulira 1. zakon, stoga se naziva i Zakonom o tromosti i može se reći:
U nedostatku sila, tijelo u mirovanju ostaje u mirovanju, a tijelo u pokretu kreće se ravnom linijom s konstantnom brzinom.
Ukratko, Newtonov prvi zakon označava da objekt ne može sam pokrenuti kretanje, zaustaviti ili promijeniti smjer. Potrebno je djelovanje sile da dovede do promjena u stanju mirovanja ili kretanja.
Newtonov treći zakon
THE Newtonov treći zakon to je Zakon "Akcije i Reakcije". To znači da za svaku akciju postoji reakcija istog intenziteta, istog smjera i u suprotnom smjeru. Princip djelovanja i reakcije analizira interakcije koje se odvijaju između dva tijela.
Kad tijelo trpi djelovanje sile, drugo će primiti njegovu reakciju. Kako se par radnja-reakcija javlja u različitim tijelima, sile se ne uravnotežuju.
Saznajte više na:
- Newtonova tri zakona
- Gravitacija
- Što je inercija u fizici?
- Formule iz fizike
- Količina pokreta
- kosa ravnina
Riješene vježbe
1) UFRJ-2006
Blok mase m spušta se i podiže pomoću idealne žice. U početku se blok spušta uz konstantno vertikalno ubrzanje, prema dolje, modula a (pretpostavlja se, manje od modula g ubrzanja gravitacije), kao što je prikazano na slici 1. Zatim se blok podiže stalnim vertikalnim ubrzanjem, prema gore, također modula a, kao što je prikazano na slici 2. Neka je T napon pređe na putu prema dolje, a T ’napon pređe na putu prema gore.
Odredite omjer T ’/ T kao funkciju a i g.
U prvoj situaciji, dok se blok spušta, težina je veća od vuče. Tako imamo da će neto sila biti: FR= P - T
U drugoj situaciji, kada se penje T ', to će biti veće od težine, pa: FR= T '- P
Primjenjujući Newtonov drugi zakon i sjećajući se da je P = m.g, imamo:
Dijeleći (2) s (1), pronalazimo traženi razlog:
2) Mackenzie-2005
Tijelo od 4,0 kg podiže se žicom koja podržava maksimalnu vuču od 50 N. Usvajanje g = 10m / s2, najveće vertikalno ubrzanje koje se može primijeniti na tijelo povlačeći ga ovom žicom je:
a) 2,5m / s2
b) 2,0 m / s2
c) 1,5 m / s2
d) 1,0 m / s2
e) 0,5m / s2
T - P = m. a (tijelo se podiže, pa je T> P)
Kako je maksimalna vuča 50 N i P = m. g = 4. 10 = 40 N, najveće ubrzanje bit će:
Alternativa za: 2,5 m / s2
3) JKP / MG-2007
Na slici blok A ima masu mTHE = 80 kg i blok B, masa mB = 20 kg. Trenja i tromost žice i remenice i dalje su zanemarivi i uzima se u obzir g = 10m / s.2 .
Što se tiče ubrzanja bloka B, može se reći da će to biti:
a) 10 m / s2 dolje.
b) 4,0 m / s2 gore.
c) 4,0 m / s2 dolje.
d) 2,0 m / s2 dolje.
B težina je sila odgovorna za pomicanje blokova prema dolje. S obzirom na blokove kao jedinstveni sustav i primjenu Newtonova drugog zakona imamo:
StrB = (mTHE + mB). The
Alternativa d: 2,0 m / s2 dolje
4) Fatec-2006
Dva bloka A i B mase 10 kg, odnosno 20 kg, spojena navojem zanemarive mase, miruju na vodoravnoj ravnini bez trenja. Na blok B se primjenjuje sila, također horizontalna, intenziteta F = 60N, kao što je prikazano na slici.
Valja modul vučne sile u žici koja spaja dva bloka, u njutnima
a) 60
b) 50
c) 40
d) 30
e) 20
S obzirom na dva bloka kao jedan sustav, imamo: F = (mTHE + mB). a, zamjenjujući vrijednosti nalazimo vrijednost ubrzanja:
Znajući vrijednost ubrzanja, možemo izračunati vrijednost napetosti na žici, upotrijebimo za to blok A:
T = mTHE . The
T = 10. 2 = 20 N
Alternativa e: 20 N.
5) ITA-1996
Kupujući u supermarketu, student koristi dva kolica. Prvu, mase m, potiskuje vodoravnom silom F, koja zauzvrat potiskuje drugu masu M na ravni, vodoravni pod. Ako se trenje između kolica i poda može zanemariti, može se reći da sila koja djeluje na drugu kolica iznosi:
a) Ž
b) MF / (m + M)
c) F (m + M) / M
d) Ž / 2
e) još jedan drugačiji izraz
S obzirom na dva kolica kao jedan sustav, imamo:
Da bismo izračunali silu koja djeluje na drugi kolica, upotrijebimo ponovno Newtonov drugi zakon za jednadžbu drugog kolica:
Alternativa b: MF / (m + M)
