Второй закон Ньютона устанавливает, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально равнодействующей сил, действующих на него.
Поскольку ускорение представляет собой изменение скорости в единицу времени, 2-й закон указывает, что силы - это агенты, которые вызывают изменения скорости в теле.
Также называемый фундаментальным принципом динамики, он был разработан Исааком Ньютоном и формирует вместе с двумя другими законами (1-й закон и действие и противодействие) основы классической механики.
Формула
Математически мы представляем Второй закон как:
Где,
Сила и ускорение являются векторными величинами, поэтому они представлены стрелкой над буквами, обозначающими их.
Как векторные величины, они должны быть полностью определены числовым значением, единицей измерения, направлением и направлением. Направление и направление ускорения будут такими же, как чистая сила.
Во 2-м законе масса объекта (m) является константой пропорциональности уравнения и мерой инерции тела.
Таким образом, если мы приложим одну и ту же силу к двум телам с разными массами, то одно с большей массой будет испытывать меньшее ускорение. Следовательно, мы заключаем, что тот, у которого большая масса, больше сопротивляется изменениям скорости, следовательно, он имеет большую инерцию.
Пример:
Тело массой 15 кг движется с модулем ускорения 3 м / с.2. Какова величина чистой силы, действующей на тело?
Силовой модуль будет найден по второму закону, поэтому мы имеем:
Fр = 15. 3 = 45 Н
Три закона Ньютона
физик и математик Исаак Ньютон (1643-1727) сформулировал основные законы механики, где описывает движения и их причины. Эти три закона были опубликованы в 1687 году в труде «Математические основы естественной философии».
Первый закон Ньютона
Ньютон был основан на идеях Галилео по инерции, чтобы сформулировать 1-й закон, поэтому он также называется законом инерции и может быть сформулирован:
В отсутствие сил покоящееся тело остается неподвижным, а движущееся тело движется по прямой с постоянной скоростью.
Короче говоря, Первый закон Ньютона указывает на то, что объект не может сам начать движение, остановиться или изменить направление. Требуется действие силы, чтобы вызвать изменения в его состоянии покоя или движения.
Третий закон Ньютона
THE Третий закон Ньютона это Закон «Действия и Противодействия». Это означает, что для каждого действия существует реакция одинаковой интенсивности, в том же направлении и в противоположном направлении. Принцип действия и противодействия анализирует взаимодействия, происходящие между двумя телами.
Когда одно тело подвергается действию силы, другое получает ее противодействие. Поскольку пара действие-противодействие возникает в разных телах, силы не уравновешиваются.
Узнайте больше на:
- Три закона Ньютона
- Сила тяжести
- Что такое инерция в физике?
- Физические формулы
- Количество движения
- наклонная плоскость
Решенные упражнения
1) UFRJ-2006
Блок массой m опускается и поднимается с помощью идеального троса. Первоначально блок опускается с постоянным вертикальным ускорением вниз модуля а (по гипотезе меньше модуля ускорения свободного падения g), как показано на рисунке 1. Затем блок поднимается с постоянным вертикальным ускорением вверх также модуля а, как показано на рисунке 2. Пусть T будет натяжением пряжи на пути вниз, а T ’- натяжением пряжи на пути вверх.
Определите отношение T ’/ T как функцию от a и g.
В первой ситуации, когда блок опускается, вес превышает тягу. Итак, у нас есть чистая сила: Fр= P - T
Во второй ситуации при подъеме на T 'он будет больше веса, поэтому: Fр= Т '- Р
Применяя 2-й закон Ньютона и помня, что P = m.g, мы имеем:
Разделив (2) на (1), находим запрошенную причину:
2) Маккензи-2005
Тело весом 4,0 кг поднимается с помощью троса, который поддерживает максимальное тяговое усилие 50 Н. Принятие g = 10 м / с2, наибольшее вертикальное ускорение, которое может быть приложено к телу, потянув его за этот провод, равно:
а) 2,5 м / с2
б) 2,0 м / с2
в) 1,5 м / с2
г) 1,0 м / с2
д) 0,5 м / с2
Т - Р = м. a (тело поднимается, поэтому T> P)
Поскольку максимальное тяговое усилие составляет 50 Н и Р = м. г = 4. 10 = 40 Н, наибольшее ускорение составит:
Альтернатива: 2,5 м / с2
3) PUC / MG-2007
На рисунке блок A имеет массу mTHE = 80 кг и блок Б, масса mB = 20 кг. Трение и инерция троса и шкива по-прежнему незначительны, и считается, что g = 10 м / с.2 .
Что касается ускорения блока B, можно сказать, что он будет:
а) 10 м / с2 вниз.
б) 4,0 м / с2 вверх.
в) 4,0 м / с2 вниз.
г) 2,0 м / с2 вниз.
Вес B - это сила, ответственная за перемещение блоков вниз. Рассматривая блоки как единую систему и применяя 2-й закон Ньютона, мы имеем:
пB = (мTHE + мB). В
Альтернативный d: 2,0 м / с2 вниз
4) Fatec-2006
Два блока A и B массой 10 кг и 20 кг соответственно, соединенные нитью незначительной массы, покоятся на горизонтальной плоскости без трения. К блоку B прилагается сила, также горизонтальная, с силой F = 60 Н, как показано на рисунке.
Модуль тягового усилия в проводе, соединяющем два блока, в ньютонах, действителен.
а) 60
б) 50
в) 40
г) 30
д) 20
Рассматривая два блока как единую систему, имеем: F = (mTHE + мB). a, подставляя значения находим значение ускорения:
Зная величину ускорения, мы можем вычислить величину натяжения проволоки, воспользуемся для этого блоком A:
Т = мTHE . В
Т = 10. 2 = 20 Н
Альтернативный вариант e: 20 N
5) ITA-1996
Делая покупки в супермаркете, студент использует две тележки. Он толкает первую, массой m, с горизонтальной силой F, которая, в свою очередь, толкает другую, массой M, на ровный горизонтальный пол. Если трением между тележками и полом можно пренебречь, можно сказать, что сила, прилагаемая ко второй тележке, равна:
а) Ж
б) MF / (m + M)
в) F (m + M) / M
г) F / 2
д) другое другое выражение
Рассматривая две тележки как единую систему, мы имеем:
Чтобы рассчитать силу, действующую на вторую тележку, давайте снова воспользуемся 2-м законом Ньютона для уравнения 2-й тележки:
Альтернатива b: MF / (m + M)
