Ņūtona otrais likums nosaka, ka ķermeņa iegūtais paātrinājums ir tieši proporcionāls uz to iedarbojošos spēku rezultātam.
Tā kā paātrinājums atspoguļo ātruma variāciju uz laika vienību, 2. likums norāda, ka spēki ir aģenti, kas rada ātruma izmaiņas ķermenī.
Saukts arī par dinamikas pamatprincipu, to iecerēja Īzaks Ņūtons un tas kopā ar diviem citiem likumiem (1. likums un darbība un reakcija) ir klasiskās mehānikas pamati.
Formula
Mēs matemātiski pārstāvam otro likumu kā:
Kur,
Spēks un paātrinājums ir vektoru lielumi, tāpēc tos attēlo ar bultiņu virs burtiem, kas tos norāda.
Kā vektoru lielumi tiem ir pilnībā jānosaka skaitliskā vērtība, mērvienība, virziens un virziens. Paātrinājuma virziens un virziens būs tāds pats kā lietderīgais spēks.
2. likumā objekta masa (m) ir vienādojuma proporcionalitātes konstante un ir ķermeņa inerces mērs.
Tādā veidā, ja mēs pieliekam vienu un to pašu spēku diviem ķermeņiem ar dažādu masu, tas, kura masa ir lielāka, paātrinās zemāk. Tādējādi mēs secinām, ka tas, kuram ir lielāka masa, vairāk izturas pret ātruma izmaiņām, tāpēc tam ir lielāka inerce.
Piemērs:
Ķermenis, kura masa ir vienāda ar 15 kg, pārvietojas ar moduļa paātrinājumu, kas vienāds ar 3 m / s2. Kāds ir uz ķermeni iedarbīgā tīrā spēka lielums?
Spēka modulis tiks atrasts, piemērojot 2. likumu, tāpēc mums ir:
FR = 15. 3 = 45 N
Ņūtona trīs likumi
fiziķis un matemātiķis Īzaks Ņūtons (1643-1727) formulēja mehānikas pamatlikumus, kur viņš apraksta kustības un to cēloņus. Trīs likumi tika publicēti 1687. gadā darbā "Dabas filozofijas matemātiskie principi".
Ņūtona pirmais likums
Ņūtona pamatā bija Galileo par inerci, lai formulētu 1. likumu, tāpēc to sauc arī par inerces likumu, un to var apgalvot:
Ja nav spēku, ķermenis, kas atrodas miera stāvoklī, paliek miera stāvoklī, un kustīgais ķermenis pārvietojas taisnā līnijā ar nemainīgu ātrumu.
Īsāk sakot Ņūtona pirmais likums norāda, ka objekts pats nevar ierosināt kustību, apstāties vai mainīt virzienu. Lai mainītu miera vai kustības stāvokli, ir nepieciešams spēka darbība.
Ņūtona trešais likums
Ņūtona trešais likums tas ir "Rīcības un reakcijas" likums. Tas nozīmē, ka katrai darbībai notiek vienādas intensitātes, tāda paša virziena un pretējas reakcijas. Darbības un reakcijas princips analizē mijiedarbību, kas notiek starp diviem ķermeņiem.
Kad ķermenis cieš no spēka iedarbības, cits saņems tā reakciju. Tā kā darbības un reakcijas pāris notiek dažādos ķermeņos, spēki nelīdzsvarojas.
Uzziniet vairāk vietnē:
- Ņūtona trīs likumi
- Smagums
- Kas ir inerce fizikā?
- Fizikas formulas
- Kustības daudzums
- slīpa plakne
Atrisināti vingrinājumi
1) UFRJ-2006
M masas bloks tiek nolaists un pacelts, izmantojot ideālu vadu. Sākotnēji bloks tiek nolaists ar nemainīgu vertikālu paātrinājumu a virzienā uz leju (pēc hipotēzes mazāks par gravitācijas paātrinājuma moduli g), kā parādīts 1. attēlā. Pēc tam bloku ar pastāvīgu vertikālu paātrinājumu paceļ uz augšu, arī moduļa a, kā parādīts 2. attēlā. Ļaujiet T būt dzijas spriegumam ceļā uz leju un T ’dzijas spriegumam ceļā uz augšu.
Nosakiet attiecību T ’/ T kā funkciju a un g.
Pirmajā situācijā, blokam samazinoties, svars ir lielāks nekā vilces spēks. Tātad mums ir tas, ka neto spēks būs: FR= P - T
Otrajā situācijā, braucot augšup pa T ', tas būs lielāks par svaru, tātad: FR= T '- P
Piemērojot Ņūtona 2. likumu un atceroties, ka P = m.g, mums ir:
Dalot (2) ar (1), mēs atrodam pieprasīto iemeslu:
2) Makenzijs-2005
4,0 kg smags korpuss tiek pacelts ar stiepli, kas atbalsta maksimālo saķeri ar 50 N. Pieņemot g = 10m / s2, lielākais vertikālais paātrinājums, ko var pielietot ķermenim, pavelkot to ar šo vadu, ir:
a) 2,5 m / s2
b) 2,0 m / s2
c) 1,5 m / s2
d) 1,0 m / s2
e) 0,5 m / s2
T - P = m. a (ķermenis tiek pacelts, tātad T> P)
Tā kā maksimālā saķere ir 50 N un P = m. g = 4. 10 = 40 N, lielākais paātrinājums būs:
Alternatīva: 2,5 m / s2
3) SPRK / MG-2007
Attēlā A blokam ir masa m = 80 kg un bloks B, masa mB = 20 kg. Vada un skriemeļa berzes un inerce joprojām ir nenozīmīga, un tiek ņemts vērā g = 10m / s.2 .
Attiecībā uz B bloka paātrinājumu var teikt, ka tas būs:
a) 10 m / s2 uz leju.
b) 4,0 m / s2 uz augšu.
c) 4,0 m / s2 uz leju.
d) 2,0 m / s2 uz leju.
B svars ir spēks, kas ir atbildīgs par bloku pārvietošanu uz leju. Ņemot vērā blokus kā vienotu sistēmu un piemērojot Ņūtona 2. likumu, mums ir:
PB = (m + mB). The
D alternatīva: 2,0 m / s2 uz leju
4) Fatec-2006
Divi A un B bloki ar masu attiecīgi 10 kg un 20 kg, kas savienoti ar nenozīmīgas masas vītni, atrodas mierīgā stāvoklī uz horizontālas plaknes bez berzes. B blokam tiek piemērots arī horizontāls spēks ar intensitāti F = 60N, kā parādīts attēlā.
Vilces spēka modulis vadā, kas savieno abus blokus, ņūtonos ir derīgs
a) 60
b) 50
c) 40
d) 30
e) 20
Ņemot vērā abus blokus kā vienotu sistēmu, mums ir: F = (m + mB). a, aizstājot vērtības, mēs atrodam paātrinājuma vērtību:
Zinot paātrinājuma vērtību, mēs varam aprēķināt stieples sprieguma vērtību, šim nolūkam izmantosim bloku A:
T = m . The
T = 10. 2 = 20 N
E alternatīva: 20 N
5) ITA-1996
Iepērkoties lielveikalā, students izmanto divus ratus. Pirmo masas m nospiež ar horizontālu spēku F, kas savukārt vēl vienu masas M nospiež uz līdzenas, horizontālas grīdas. Ja berzi starp ratiem un grīdu var atstāt novārtā, var teikt, ka spēks, kas tiek piemērots otrajam ratiņam, ir:
a) F
b) MF / (m + M)
c) F (m + M) / M
d) F / 2
e) cita atšķirīga izteiksme
Ņemot vērā abus ratus kā vienu sistēmu, mums ir:
Lai aprēķinātu spēku, kas iedarbojas uz otro ratiņu, atkal izmantosim Ņūtona 2. likumu 2. ratiņa vienādojumam:
B alternatīva: MF / (m + M)
