Newtons andra lag fastställer att accelerationen som förvärvats av en kropp är direkt proportionell mot resultatet av de krafter som verkar på den.
Eftersom acceleration representerar variationen i hastighet per tidsenhet, indikerar den andra lagen att krafter är de medel som producerar hastighetsvariationer i en kropp.
Kallas också den grundläggande principen för dynamik, den tänktes av Isaac Newton och bildar tillsammans med två andra lagar (1: a lag och handling och reaktion), grunden för klassisk mekanik.
Formel
Vi representerar matematiskt den andra lagen som:
Var,
Kraft och acceleration är vektormängder, så de representeras med en pil över bokstäverna som indikerar dem.
Som vektormängder behöver de, för att kunna definieras fullständigt, ett numeriskt värde, en måttenhet, en riktning och en riktning. Riktningen och accelerationsriktningen kommer att vara densamma som nettokraften.
I den 2: a lagen är objektets massa (m) ekvationens proportionalitetskonstant och är måttet på en kropps tröghet.
På detta sätt, om vi använder samma kraft på två kroppar med olika massor, kommer den som har störst massa att drabbas av en lägre acceleration. Därför drar vi slutsatsen att den med större massa motstår mer variationer i hastighet, därför har den större tröghet.
Exempel:
En kropp med en massa lika med 15 kg rör sig med en modulacceleration lika med 3 m / s2. Hur stor är nettokraften som verkar på kroppen?
Kraftsmodulen kommer att hittas med tillämpning av 2: a lagen, så vi har:
FR = 15. 3 = 45 N.
Newtons tre lagar
fysikern och matematikern Isaac Newton (1643-1727) formulerade mekanikens grundläggande lagar, där han beskriver rörelserna och deras orsaker. De tre lagarna publicerades 1687, i verket "Mathematical Principles of Natural Philosophy".
Newtons första lag
Newton baserades på idéerna från Galileo på tröghet för att formulera den första lagen, därför kallas den också tröghetslagen och kan anges:
I avsaknad av krafter förblir en kropp i vila och en kropp i rörelse rör sig i en rak linje med konstant hastighet.
Kort sagt, Newtons första lag indikerar att ett objekt inte kan initiera rörelse, stoppa eller ändra riktning av sig själv. Det handlar av en kraft för att åstadkomma förändringar i sitt tillstånd av vila eller rörelse.
Newtons tredje lag
DE Newtons tredje lag det är lagen om "handling och reaktion". Detta innebär att det för varje åtgärd sker en reaktion med samma intensitet, samma riktning och i motsatt riktning. Handlings- och reaktionsprincipen analyserar interaktioner som äger rum mellan två kroppar.
När en kropp lider av en kraft, kommer en annan att få sin reaktion. Eftersom action-reaktionsparet förekommer i olika kroppar balanserar inte krafterna.
Läs mer på:
- Newtons tre lagar
- Allvar
- Vad är tröghet i fysik?
- Fysikformler
- Mängd rörelse
- lutande plan
Lösta övningar
1) UFRJ-2006
Ett massblock m sänks ned och höjs med en idealisk tråd. Ursprungligen sänks blocket med konstant vertikal acceleration, nedåt, för modul a (genom hypotes, mindre än modulen g för tyngdacceleration), som visas i figur 1. Därefter lyfts blocket med konstant vertikal acceleration, uppåt, även av modul a, som visas i figur 2. Låt T vara garnspänningen på väg ner och T ’garnspänningen på väg upp.
Bestäm förhållandet T ’/ T som en funktion av a och g.
I den första situationen, när blocket sjunker, är vikten större än dragkraften. Så vi har att nettokraften kommer att vara: FR= P - T
I den andra situationen, när du går upp T 'kommer den att vara större än vikten, så: FR= T '- P
Genom att tillämpa Newtons andra lag och komma ihåg att P = m.g har vi:
Genom att dela (2) med (1) hittar vi den begärda orsaken:
2) Mackenzie-2005
En kropp på 4,0 kg lyfts med en tråd som stöder maximal dragkraft på 50N. Anta g = 10m / s2, den största vertikala accelerationen som kan appliceras på kroppen, genom att dra i den med denna tråd, är:
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 (kroppen lyfts, så T> P)
Eftersom maximal dragkraft är 50 N och P = m. g = 4. 10 = 40 N, den största accelerationen blir:
Alternativ till: 2,5 m / s2
3) PUC / MG-2007
I figuren har block A en massa mDE = 80 kg och block B, en massa mB = 20 kg. Friktioner och tröghet hos viran och remskivan är fortfarande försumbar och g = 10m / s beaktas.2 .
När det gäller accelerationen av block B kan man säga att det kommer att vara:
a) 10 m / s2 ner.
b) 4,0 m / s2 upp.
c) 4,0 m / s2 ner.
d) 2,0 m / s2 ner.
B: s vikt är den kraft som är ansvarig för att flytta blocken nedåt. Med tanke på blocken som ett enda system och tillämpning av Newtons andra lag har vi:
PB = (mDE + mB). De
Alternativ d: 2,0 m / s2 ner
4) Fatec-2006
Två block A och B med massorna 10 kg respektive 20 kg, förenade med en gänga med försumbar massa, vilar i ett horisontellt plan utan friktion. En kraft, även horisontell, med intensitet F = 60N appliceras på block B, som visas i figuren.
Modulen för dragkraften i tråden som förbinder de två blocken, i newton, är giltig
a) 60
b) 50
c) 40
d) 30
e) 20
Med tanke på de två blocken som ett enda system har vi: F = (mDE + mB). a, ersätter värdena vi hittar accelerationsvärdet:
Att känna till accelerationsvärdet, vi kan beräkna spänningsvärdet på tråden, låt oss använda block A för detta:
T = mDE . De
T = 10. 2 = 20 N.
Alternativ e: 20 N
5) ITA-1996
Shopping i en stormarknad, en student använder två vagnar. Det skjuter den första, med massa m, med en horisontell kraft F, som i sin tur skjuter en annan av massa M på ett plant, horisontellt golv. Om friktionen mellan vagnarna och golvet kan försummas kan man säga att kraften som appliceras på den andra vagnen är:
a) F
b) MF / (m + M)
c) F (m + M) / M
d) F / 2
e) ett annat annorlunda uttryck
Med tanke på de två vagnarna som ett enda system har vi:
För att beräkna kraften som verkar på den andra vagnen, låt oss använda Newtons andra lag för den andra vagnekvationen igen:
Alternativ b: MF / (m + M)
