Newtons andre lov, også kjent som grunnleggende dynamikkprinsipp, tar for seg forholdet mellom kraften og akselerasjonen til en kropp.
Dette er den andre av de tre lovene i Isaac Newton, som forklarer dynamikken i kroppens bevegelse. Newtons 1., 2. og 3. lov ble utgitt i 1687, i boka med tittelen Mathematical Principles of Natural Philosophy.
Dette er den eneste Newtons lov som kan representeres av en ligning, der nettokraften (Fr) er lik masseproduktet (m) og akselerasjonen (a).
Forklaring til Newtons 2. lov
I henhold til denne loven, for at et legeme skal få akselerasjon og endre hastighet, må det påføres en kraft på det. Den andre loven behandler derfor saker der det er akselerasjon i kroppsbevegelse, forskjellig fra den første loven, som omhandler tilfeller der akselerasjon er null.
Lære mer om Newtons første lov og Newtons tredje lov.
For at et legeme skal komme ut av likevektstilstanden og få akselerasjon, må nettokraften som påføres det være ikke-null.
Dette betyr at hvis det utøves mer enn en kraft på kroppen, er det nødvendig å legge til alle kreftene, fordi disse kreftene kan forsterkes hvis de har samme retning og retning, eller de kan avbryte hverandre, hvis de har motsatt retning, ved eksempel.
Se ligningen til denne loven:
Fra dette forholdet observerer vi at den resulterende kraften kan beregnes ved å multiplisere kroppens masse med akselerasjonen. Gjennom formelen fant vi det også kraft og masse er direkte proporsjonale størrelser.
Dette betyr at jo større masse, desto større er styrken til kroppen for å få akselerasjon. Dette skjer pga treghet av kroppen, som er dens tendens til å forbli i sin balanserte tilstand.
Masse er det kvantitative mål på treghet, så jo større masse, desto større treghet av en kropp. Se dette eksemplet:
- På en flat overflate er det to trekasser, den ene veier 5 kg, den andre 500 kg. Hvis en person prøver å skyve disse boksene, vil han finne det mye lettere å flytte lettere boksen fordi dens masse er mindre og derfor er tregheten også mindre.
På den annen side kan vi observere at masse og akselerasjon er omvendt proporsjonale størrelser. Dette er fordi jo større massen til et legeme er, desto større motstand mot endring av hastighet, og jo mindre akselerasjon.
For å avklare dette forholdet, se dette eksemplet:
Tenk på to legemer med forskjellige masser, kropp A har en masse på 10 kg og kropp B har en masse på 5 kg og en styrke av samme intensitet påføres begge kroppene.
Ved å bruke samme styrke fikk den mindre massive kroppen mer akselerasjon.
I dette tilfellet vil kropp B få større akselerasjon enn kropp A. Dette skyldes at kropp Bs masse er mindre og derfor er motstanden mot fartsovertredelse mindre.
Måleenhetene for disse størrelsene er:
- Force (F) - Newton
- Masse (m) - kg
- Akselerasjon (a) - m / s²
Se også betydningen av treghet og styrke.
Nå som du forstår hva Newtons andre lov er, se på eksemplet på a trening praktisk.
- Tatt i betraktning to kropp A og B, begge veier 100 kg. En kraft på 40 newton påføres kropp A og på kropp B påføres en kraft på 60 newton. Hva er akselerasjonen som hvert av kroppene oppnår?
Ved hjelp av formelen:
| Kropp A | Kropp B |
|
40 = 100.a a = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.a a = 60/100 a = 0,6 m / s² |
Som et resultat må vi akselerasjon av kropp B er større enn akselerasjon av kropp A. Siden begge har samme masse, var akselerasjonen større i tilfelle der den resulterende kraften som ble påført kroppen var mer intens.
Lære mer om Newtons lover og dynamikk.