뉴턴의 제2법칙은 물체에 의해 획득된 가속도가 물체에 작용하는 힘의 결과에 정비례한다는 것을 확립합니다.
가속도는 단위 시간당 속도의 변화를 나타내므로 제2법칙은 힘이 물체의 속도 변화를 일으키는 요인임을 나타냅니다.
역학의 기본원리라고도 불리는 이 원리는 아이작 뉴턴이 고안하여 다른 두 가지 법칙(제1법칙, 작용과 반작용)과 함께 고전역학의 근간을 이룬다.
공식
수학적으로 두 번째 법칙을 다음과 같이 나타냅니다.
어디,
힘과 가속도는 벡터 양이므로 이를 나타내는 문자 위에 화살표로 표시됩니다.
벡터 수량으로서 완전히 정의되기 위해서는 수치, 측정 단위, 방향 및 방향이 필요합니다. 가속도의 방향과 방향은 알짜 힘과 같습니다.
제2법칙에서 물체의 질량(m)은 방정식의 비례상수이며 물체의 관성의 척도이다.
이와 같이 질량이 다른 두 물체에 같은 힘을 가하면 질량이 큰 물체는 가속도가 낮아집니다. 따라서 우리는 질량이 더 큰 것이 속도의 변화에 더 많이 저항하므로 더 큰 관성을 갖는다는 결론을 내립니다.
예:
질량이 15kg인 물체는 계수 가속도가 3m/s로 움직입니다.2. 신체에 작용하는 알짜 힘의 크기는 얼마입니까?
force 모듈은 2법칙을 적용하여 찾을 수 있으므로 다음과 같습니다.
에프아르 자형 = 15. 3 = 45N
뉴턴의 세 가지 법칙
물리학자이자 수학자 아이작 뉴턴 (1643-1727) 역학의 기본 법칙을 공식화하여 운동과 그 원인을 설명합니다. 세 가지 법칙은 1687년 "자연철학의 수학적 원리"라는 책에서 출판되었습니다.
뉴턴의 제1법칙
뉴턴은 의 사상을 바탕으로 갈릴레오 따라서 관성의 법칙을 공식화하기 위해 관성의 법칙이라고도 하며 다음과 같이 말할 수 있습니다.
힘이 없을 때 정지해 있는 물체는 정지해 있고 운동하는 물체는 일정한 속도로 직선으로 움직인다.
요컨대, 뉴턴의 제1법칙 물체가 스스로 움직임을 시작하거나 정지하거나 방향을 변경할 수 없음을 나타냅니다. 정지 또는 이동 상태의 변화를 가져오려면 힘의 작용이 필요합니다.
뉴턴의 제3법칙
그만큼 뉴턴의 제3법칙 그것은 "작용과 반작용"의 법칙이다. 이것은 모든 행동에 대해 동일한 강도, 동일한 방향 및 반대 방향의 반응이 있음을 의미합니다. 작용과 반작용 원리는 두 물체 사이에서 일어나는 상호작용을 분석합니다.
몸이 어떤 힘의 작용을 겪을 때, 다른 몸은 그 반작용을 받게 됩니다. 작용-반작용 쌍이 서로 다른 몸에서 발생하기 때문에 힘의 균형이 맞지 않습니다.
자세히 알아보기 :
- 뉴턴의 세 가지 법칙
- 중량
- 물리학에서 관성이란 무엇입니까?
- 물리학 공식
- 이동량
- 경사면
해결 연습
1) UFRJ-2006
이상적인 와이어를 사용하여 질량 m의 블록을 낮추고 올립니다. 처음에 블록은 그림 1과 같이 모듈 a(가설에 따라 중력 가속도의 모듈 g보다 작음)의 아래쪽으로 일정한 수직 가속으로 내려갑니다. 그런 다음 블록은 그림 2와 같이 모듈 a의 위쪽으로 일정한 수직 가속도를 사용하여 들어 올려집니다. 아래로 가는 방향의 실 장력을 T로 하고 위로 가는 방향의 실 장력을 T'라고 합니다.
및 g의 함수로 비율 T'/T를 결정합니다.
첫 번째 상황에서는 블록이 하강하면서 견인력보다 무게가 더 큽니다. 따라서 순 힘은 다음과 같습니다. F아르 자형=피-티
두 번째 상황에서는 T '를 올라갈 때 무게보다 클 것이므로: F아르 자형=T' - P
Newton의 2 번째 법칙을 적용하고 P = m.g를 기억하면 다음과 같습니다.
(2)를 (1)로 나누면 요청 된 이유를 찾습니다.
2) 맥켄지 -2005
4.0kg의 몸체는 최대 50N의 당김을 지탱하는 줄을 사용하여 들어 올립니다. g = 10m/s 채택2, 몸에 적용될 수있는 최대 수직 가속도는 다음과 같습니다.
a) 2.5m / s2
나) 2.0m/s2
다) 1.5m/s2
d) 1.0m/s2
e) 0.5m / s2
T-P = m. (몸이 들어올려지고 있으므로 T>P)
최대 견인력은 50 N이고 P = m입니다. g = 4. 10 = 40N, 최대 가속도는 다음과 같습니다.
대안: 2.5 m / s2
3) PUC / MG-2007
그림에서 블록 A의 질량은 m입니다.그만큼 = 80kg 및 블록 B, 질량 m비 = 20kg. 와이어와 풀리의 마찰과 관성은 여전히 무시할 수 있으며 g = 10m/s가 고려됩니다.2 .
블록 B의 가속과 관련하여 다음과 같이 말할 수 있습니다.
a) 10m / s2 하위.
b) 4.0m/s2 쪽으로.
c) 4.0m / s2 하위.
d) 2.0m/s2 하위.
B의 무게는 블록을 아래로 이동시키는 힘입니다. 블록을 단일 시스템으로 고려하고 뉴턴의 제 2 법칙을 적용하면 다음과 같습니다.
피비 = (m그만큼 + m비). 그만큼
대안 d: 2.0 m / s2 하위
4) Fatec-2006
무시할 수있는 질량의 실로 연결된 질량 10kg과 20kg의 두 블록 A와 B는 마찰없이 수평면에 놓여 있습니다. 그림과 같이 강도 F = 60N의 수평인 힘이 블록 B에 적용됩니다.
두 블록을 연결하는 와이어의 견인력 계수 (뉴턴 단위)가 유효합니다.
a) 60
b) 50
다) 40
d) 30
e) 20
두 블록을 단일 시스템으로 고려하면 F = (m그만큼 + m비). a, 값을 대입하면 가속도 값을 찾습니다.
가속도 값을 알면 와이어의 장력 값을 계산할 수 있습니다. 이를 위해 블록 A를 사용하겠습니다.
T = m그만큼 . 그만큼
T = 10. 2 = 20N
대안 e: 20 N
5) ITA-1996
슈퍼마켓에서 쇼핑 할 때 한 학생이 카트 두 개를 사용합니다. 그것은 질량 m의 첫 번째 것을 수평으로 밀어내는 힘 F와 차례로 질량 M의 다른 것을 평평한 수평 바닥 위로 밀어냅니다. 수레와 바닥 사이의 마찰을 무시할 수 있는 경우 두 번째 수레에 가해지는 힘은 다음과 같습니다.
a) F
b) MF / (m + M)
다) 에프 (m + M) / M
d) F / 2
e) 다른 다른 표현
두 개의 카트를 단일 시스템으로 간주하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
두 번째 수레에 작용하는 힘을 계산하기 위해 두 번째 수레 방정식에 대해 Newton의 2nd Law를 다시 사용합니다.
대안 b: MF/(m+M)
