החוק השני של ניוטון: מושג ודוגמאות

החוק השני של ניוטון, הידוע גם בשם עקרון בסיסי של דינמיקה, עוסק בקשר שבין כוח ותאוצה של גוף.

זהו השני מבין שלושת החוקים של אייזק ניוטון, המסבירים את הדינמיקה של תנועת הגופים. החוק הראשון, השני והשלישי של ניוטון פורסמו בשנת 1687, בספר שכותרתו עקרונות מתמטיים של הפילוסופיה הטבעית.

זהו החוק היחיד של ניוטון שיכול להיות מיוצג על ידי משוואה, כאשר הכוח הנקי (Fr) שווה לתוצר של מסה (m) ותאוצה (a).

הסבר לחוק השני של ניוטון

על פי חוק זה, כדי שגוף יצבור תאוצה וישנה את מהירותו, יש להפעיל עליו כוח. החוק השני, אם כן, עוסק במקרים שישנם תְאוּצָה בתנועת גופות, שונה מהחוק הראשון, העוסק במקרים בהם האצה היא אפסית.

למידע נוסף על החוק הראשון של ניוטון ו החוק השלישי של ניוטון.

כדי שגוף ייצא ממצב שיווי המשקל שלו ויעלה תאוצה, הכוח הנקי המופעל עליו חייב להיות אפס.

המשמעות היא שאם יש יותר מכוח אחד המופעל על הגוף, יש צורך להוסיף את כל הכוחות, כי כוחות אלה יכולים להתעצם אם יש להם כיוון וכיוון זהה, או שהם יכולים לבטל זה את זה, אם יש להם כיוונים מנוגדים, על ידי דוגמא.

ראה משוואה לחוק זה:

מתוך קשר זה אנו מבחינים כי ניתן לחשב את הכוח שנוצר על ידי הכפלת מסת הגוף בתאוצה. באמצעות הנוסחה, מצאנו זאת

כוח ומסה הם כמויות פרופורציונליות ישירות.

משמעות הדבר היא שככל שהמסה גדולה יותר כך כוח הכוח לגוף לזכות תאוצה גדול יותר. זה קורה בגלל אִינֶרצִיָה של הגוף, שזו נטייתו להישאר במצב מאוזן.

מסה היא המדד הכמותי של האינרציה, כך שככל שהמסה גדולה יותר, כך האינרציה של גוף גדולה יותר. ראה דוגמה זו:

• על משטח ישר שתי קופסאות עץ, אחת במשקל 5 ק"ג, השנייה 500 ק"ג. אם אדם ינסה לדחוף את התיבות הללו, יהיה לו הרבה יותר קל להזיז את התיבה המצית יותר מכיוון שהמסה שלה פחותה ולכן גם האינרציה שלה פחותה.

מצד שני, אנו יכולים לראות כי ה- המסה והאצה הם כמויות פרופורציונליות הפוכות. הסיבה לכך היא שככל שמסתו של גוף גדול יותר, כך ההתנגדות שלו למהירות משתנה גדולה יותר ולכן האצה שלו פחותה.

להבהרת קשר זה, עיין בדוגמה זו:

קחו בחשבון שני גופים בעלי מסות שונות, לגוף A יש מסה של 10 ק"ג ולגוף B יש מסה של 5 ק"ג וכוח באותה עוצמה מוחל על שני הגופים.

על ידי הפעלת אותו כוח, הגוף הפחות מאסיבי צבר תאוצה רבה יותר.

במקרה זה, גוף B יזכה להאצה גדולה יותר מגוף A. זאת מכיוון שמסתו של גוף B קטנה יותר ולכן עמידותו במהירות מופרזת.

יחידות המידה לכמויות אלה הן:

• כוח (F) - ניוטון
• מסה (מ ') - ק"ג
• האצה (א) - m / s²

ראה גם את המשמעות של אִינֶרצִיָה ו כוח.

עכשיו כשאתה מבין מה החוק השני של ניוטון, עיין בדוגמה של א תרגיל מַעֲשִׂי.

• בהתחשב בשני גופים A ו- B, שניהם במשקל 100 ק"ג. כוח של 40 ניוטון מוחל על גוף A ועל גוף B מופעל כוח של 60 ניוטונים. מהי התאוצה שרכש כל אחד מהגופים?

באמצעות הנוסחה:

גוף א	גוף ב '
40 = 100. א a = 40/100 a = 0.4 m / s²	60 = 100. א a = 60/100 a = 0.6 מ 'לשנייה

כתוצאה מכך, עלינו תאוצה של גוף B גדולה יותר מהתאוצה של גוף A.. מכיוון שלשניהם יש אותה מסה, התאוצה הייתה גדולה יותר במקרה בו הכוח שנוצר על הגוף היה עז יותר.

למידע נוסף על חוקי ניוטון ו דִינָמִיקָה.