A doua lege a lui Newton, cunoscută și sub numele de principiu fundamental al dinamicii, se ocupă de relația dintre forța și accelerația unui corp.
Aceasta este a doua dintre cele trei legi ale Isaac Newton, care explică dinamica mișcării corpurilor. Legile 1, 2 și 3 ale lui Newton au fost publicate în 1687, în cartea intitulată Principiile matematice ale filosofiei naturale.
Aceasta este singura lege a lui Newton care poate fi reprezentată printr-o ecuație, unde forța netă (Fr) este egală cu produsul masei (m) și al accelerației (a).
Explicația celei de-a doua legi a lui Newton
Conform acestei legi, pentru ca un corp să câștige accelerație și să-și schimbe viteza, trebuie să i se aplice o forță. A doua lege, prin urmare, se ocupă de cazurile în care există accelerare în mișcarea corpurilor, diferind de prima lege, care se ocupă de cazurile în care accelerația este nulă.
Află mai multe despre Prima lege a lui Newton și A treia lege a lui Newton.
Pentru ca un corp să iasă din starea sa de echilibru și să câștige accelerație, forța netă aplicată asupra acestuia trebuie să fie diferită de zero.
Aceasta înseamnă că, dacă există mai multe forțe exercitate asupra corpului, este necesar să adăugați toate forțele, deoarece aceste forțe se pot intensifica dacă au aceeași direcție și direcție sau se pot anula reciproc, dacă au direcții opuse, prin exemplu.
Vezi ecuația acestei legi:
Din această relație observăm că forța rezultată poate fi calculată prin înmulțirea masei corpului cu accelerația. Prin formulă, am constatat și că forța și masa sunt mărimi direct proporționale.
Aceasta înseamnă că cu cât masa este mai mare, cu atât este mai mare forța forței pentru ca organismul să câștige accelerație. Acest lucru se întâmplă datorită inerţie a corpului, care este tendința sa de a rămâne în starea sa echilibrată.
Masa este măsura cantitativă a inerției, deci cu cât este mai mare masa, cu atât este mai mare inerția unui corp. Vezi acest exemplu:
- Pe o suprafață plană sunt două cutii de lemn, una cântărind 5 kg, cealaltă 500 kg. Dacă o persoană încearcă să împingă aceste cutii, va fi mult mai ușor să deplaseze cutia mai ușoară, deoarece masa ei este mai mică și, prin urmare, inerția sa este, de asemenea, mai mică.
Pe de altă parte, putem observa că masa și accelerația sunt mărimi invers proporționale. Acest lucru se datorează faptului că, cu cât este mai mare masa unui corp, cu atât este mai mare rezistența acestuia la schimbarea vitezei și, prin urmare, cu atât este mai mică accelerarea acestuia.
Pentru a clarifica această relație, consultați acest exemplu:
Luați în considerare două corpuri cu mase diferite, corpul A are o masă de 10 kg, iar corpul B are o masă de 5 kg și o forță de aceeași intensitate se aplică ambelor corpuri.
Prin aplicarea aceleiași forțe, corpul mai puțin masiv a câștigat mai multă accelerație.
În acest caz, corpul B va câștiga o accelerație mai mare decât corpul A. Acest lucru se datorează faptului că masa corpului B este mai mică și, prin urmare, rezistența sa la viteză este mai mică.
Unitățile de măsurare ale acestor mărimi sunt:
- Forța (F) - Newton
- Masă (m) - kg
- Accelerare (a) - m / s²
Vezi și semnificația inerţie și putere.
Acum că înțelegeți care este a doua lege a lui Newton, uitați-vă la exemplul a exercițiu practic.
- Având în vedere două corpuri A și B, ambele cântărind 100 kg. O forță de 40 de newtoni este aplicată corpului A și corpului B se aplică o forță de 60 de newtoni. Care este accelerația dobândită de fiecare dintre corpuri?
Folosind formula:
| Corpul A | Corpul B |
|
40 = 100.a a = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.a a = 60/100 a = 0,6 m / s² |
Ca rezultat, trebuie accelerarea corpului B este mai mare decât accelerarea corpului A. Deoarece ambele au aceeași masă, accelerația a fost mai mare în cazul în care forța rezultată aplicată corpului a fost mai intensă.
Află mai multe despre Legile lui Newton și dinamica.
