La seconda legge di Newton, nota anche come principio fondamentale della dinamica, si occupa della relazione tra la forza e l'accelerazione di un corpo.
Questa è la seconda delle tre leggi di Isacco Newton, che spiegano la dinamica del movimento dei corpi. La prima, la seconda e la terza legge di Newton furono pubblicate nel 1687, nel libro intitolato Principi matematici della filosofia naturale.
Questa è l'unica legge di Newton che può essere rappresentata da un'equazione, dove la forza netta (Fr) è uguale al prodotto della massa (m) e dell'accelerazione (a).
Spiegazione della 2a legge di Newton
Secondo questa legge, affinché un corpo ottenga accelerazione e cambi la sua velocità, deve essere applicata ad esso una forza. La seconda legge, quindi, si occupa dei casi in cui vi sono accelerazione nel movimento dei corpi, a differenza della prima legge, che tratta dei casi in cui l'accelerazione è nulla.
Impara di più riguardo La prima legge di Newton e Terza legge di Newton.
Affinché un corpo esca dal suo stato di equilibrio e ottenga accelerazione, la forza netta applicata ad esso deve essere diversa da zero.
Ciò significa che, se sul corpo viene esercitata più di una forza, è necessario sommare tutte le forze, perché queste forze possono intensificarsi se hanno la stessa direzione e direzione, oppure possono annullarsi, se hanno direzioni opposte, per esempio.
Vedi l'equazione di questa legge:
Da questa relazione osserviamo che la forza risultante può essere calcolata moltiplicando la massa del corpo per l'accelerazione. Attraverso la formula, abbiamo anche scoperto che forza e massa sono quantità direttamente proporzionali.
Ciò significa che maggiore è la massa, maggiore è la forza della forza per ottenere l'accelerazione del corpo. Questo accade a causa di inerzia del corpo, che è la sua tendenza a rimanere nel suo stato equilibrato.
La massa è la misura quantitativa dell'inerzia, quindi maggiore è la massa, maggiore è l'inerzia di un corpo. Vedi questo esempio:
- Su una superficie piana ci sono due scatole di legno, una del peso di 5 kg, l'altra di 500 kg. Se una persona prova a spingere queste scatole, troverà molto più facile spostare la scatola più leggera, poiché la sua massa è più piccola e quindi anche la sua inerzia è minore.
D'altra parte, possiamo osservare che massa e accelerazione sono quantità inversamente proporzionali. Questo perché, maggiore è la massa di un corpo, maggiore è la sua resistenza al cambiamento di velocità e, quindi, minore è la sua accelerazione.
Per chiarire questa relazione, vedere questo esempio:
Consideriamo due corpi di massa diversa, il corpo A ha massa 10 kg e il corpo B ha massa 5 kg e su entrambi i corpi viene applicata una forza della stessa intensità.
Applicando la stessa forza, il corpo meno massiccio ha guadagnato più accelerazione.
In questo caso, il corpo B otterrà un'accelerazione maggiore del corpo A. Questo perché la massa del corpo B è minore e quindi la sua resistenza all'accelerazione è minore.
Le unità di misura di queste grandezze sono:
- Forza (F) - Newton
- Massa (m) - kg
- Accelerazione (a) - m/s²
Vedi anche il significato di inerzia e forza.
Ora che hai capito qual è la seconda legge di Newton, guarda l'esempio di a esercizio pratico.
- Considerando due corpi A e B, entrambi del peso di 100 kg. Al corpo A viene applicata una forza di 40 newton e al corpo B viene applicata una forza di 60 newton. Qual è l'accelerazione acquisita da ciascuno dei corpi?
Usando la formula:
| Corpo A | Corpo B |
|
40 = 100.a a= 40/100 a=0.4 m/s² |
60 = 100.a a = 60/100 a = 0,6 m/s² |
Di conseguenza, dobbiamo l'accelerazione del corpo B è maggiore dell'accelerazione del corpo A. Poiché entrambi hanno la stessa massa, l'accelerazione era maggiore nel caso in cui la forza risultante applicata al corpo fosse più intensa.
Impara di più riguardo leggi di Newton e dinamica.