Newtonov druhý zákon, tiež známy ako základný princíp dynamiky, sa zaoberá vzťahom medzi silou a zrýchlením telesa.
Toto je druhý z troch zákonov Isaac Newton, ktoré vysvetľujú dynamiku pohybu telies. Newtonove 1., 2. a 3. zákony boli publikované v roku 1687 v knihe Matematické princípy prírodnej filozofie.
Toto je jediný Newtonov zákon, ktorý je možné znázorniť rovnicou, kde čistá sila (Fr) sa rovná súčinu hmotnosti (m) a zrýchlenia (a).
Vysvetlenie druhého Newtonovho zákona
Podľa tohto zákona musí telo pôsobiť silou, aby získalo zrýchlenie a zmenilo svoju rýchlosť. Druhý zákon sa preto zaoberá prípadmi, keď existujú zrýchlenie v pohybe telies, líšiace sa od prvého zákona, ktorý pojednáva o prípadoch nulového zrýchlenia.
Naučiť sa viac o Newtonov prvý zákon a Tretí Newtonov zákon.
Aby teleso mohlo vyjsť z rovnovážneho stavu a získať zrýchlenie, musí byť čistá sila, ktorá na ňu pôsobí, nenulová.
To znamená, že ak na telo pôsobí viac ako jedna sila, je potrebné pridať všetky sily, pretože tieto sily sa môžu zosilniť, ak majú rovnaký smer a smer, alebo sa môžu navzájom rušiť, ak majú opačný smer, o príklad.
Pozri rovnicu tohto zákona:
Z tohto vzťahu pozorujeme, že výslednú silu možno vypočítať vynásobením hmotnosti tela zrýchlením. Prostredníctvom vzorca sme to tiež zistili sila a hmotnosť sú priamo úmerné veličinám.
To znamená, že čím väčšia je hmotnosť, tým väčšia je sila sily, aby telo získalo zrýchlenie. To sa deje z dôvodu zotrvačnosť tela, čo je jeho tendencia zostať v rovnovážnom stave.
Hmotnosť je kvantitatívna miera zotrvačnosti, takže čím väčšia je hmotnosť, tým väčšia je zotrvačnosť telesa. Pozrite si tento príklad:
- Na rovnom povrchu sú dve drevené debny, jedna s hmotnosťou 5 kg, druhá s hmotnosťou 500 kg. Ak sa človek pokúsi tieto boxy zatlačiť, bude s ním ľahšie posúvať ľahší box, pretože jeho hmotnosť je menšia a teda aj jeho zotrvačnosť.
Na druhej strane môžeme pozorovať, že hmotnosť a zrýchlenie sú nepriamo úmerné veličinám. Je to preto, že čím väčšia je hmotnosť tela, tým väčšia je jeho odolnosť voči zmenám rýchlosti, a tým preto je menšia jeho akcelerácia.
Ak chcete objasniť tento vzťah, pozrite si tento príklad:
Zvážte dve telá s rôznymi hmotnosťami, teleso A má hmotnosť 10 kg a teleso B hmotnosť 5 kg a na obe telesá pôsobí sila rovnakej intenzity.
Pôsobením rovnakej sily získalo menej mohutné telo väčšie zrýchlenie.
V takom prípade telo B získa väčšie zrýchlenie ako telo A. Je to preto, že hmotnosť tela B je menšia, a preto je jeho odolnosť proti prekročeniu rýchlosti menšia.
Jednotkami merania týchto veličín sú:
- Sila (F) - Newton
- Hmotnosť (m) - kg
- Zrýchlenie (a) - m / s²
Pozri tiež význam slova zotrvačnosť a sila.
Teraz, keď chápete, čo je druhý Newtonov zákon, pozrite sa na príklad a cvičenie praktické.
- Ak vezmeme do úvahy dve telá A a B, obe s hmotnosťou 100 kg. Na telo A pôsobí sila 40 newtonov a na telo B sila 60 newtonov. Aké je zrýchlenie dosiahnuté každým z orgánov?
Pomocou vzorca:
| Telo A | Telo B |
|
40 = 100.a a = 40/100 a = 0,4 m / s² |
60 = 100.a a = 60/100 a = 0,6 m / s² |
Vo výsledku musíme zrýchlenie tela B je väčšie ako zrýchlenie tela A. Pretože obidve majú rovnakú hmotnosť, zrýchlenie bolo väčšie v prípade, keď bola výsledná sila pôsobiaca na telo intenzívnejšia.
Naučiť sa viac o Newtonove zákony a dynamika.