Другий закон Ньютона, також відомий як Основний принцип динаміки, стосується взаємозв’язку сили та прискорення тіла.
Це другий із трьох законів Росії Ісаак Ньютон, що пояснюють динаміку руху тіл. 1-й, 2-й і 3-й закони Ньютона були опубліковані в 1687 р. У книзі "Математичні принципи натурфілософії".
Це єдиний закон Ньютона, який можна представити рівнянням, де чиста сила (Fr) дорівнює добутку маси (m) та прискорення (a).
Пояснення 2-го закону Ньютона
Відповідно до цього закону, щоб тіло набрало прискорення і змінило свою швидкість, до нього повинна бути прикладена сила. Отже, другий закон стосується випадків, коли вони є прискорення у русі тіл, що відрізняється від першого закону, який стосується випадків, коли прискорення є нульовим.
Дізнайтеся більше про Перший закон Ньютона і Третій закон Ньютона.
Щоб тіло вийшло з рівноважного стану і набрало прискорення, чиста сила, прикладена до нього, повинна бути ненульовою.
Це означає, що якщо на тіло діє більше однієї сили, необхідно додати всі сили, оскільки ці сили можуть посилитися, якщо вони мають однаковий напрямок і напрямок, або вони можуть відмінити один одного, якщо вони мають протилежні напрямки, шляхом приклад.
Дивіться рівняння цього закону:
З цього співвідношення ми спостерігаємо, що результуючу силу можна обчислити, помноживши масу тіла на прискорення. За допомогою формули ми також виявили, що сила і маса - прямо пропорційні величини.
Це означає, що чим більша маса, тим більша сила сили, щоб тіло набирало прискорення. Це відбувається через інертність тіла, що є його тенденцією залишатися у збалансованому стані.
Маса - це кількісна міра інерції, тому чим більша маса, тим більша інерція тіла. Дивіться цей приклад:
- На рівній поверхні лежать дві дерев’яні коробки, одна вагою 5 кг, інша 500 кг. Якщо людина спробує штовхнути ці ящики, їй буде набагато легше перемістити легшу коробку, оскільки її маса менша, а отже і інерція також менша.
З іншого боку, ми можемо помітити, що маса і прискорення - обернено пропорційні величини. Це тому, що чим більша маса тіла, тим більший його опір змінювати швидкість і, отже, менший його прискорення.
Щоб пояснити ці відносини, див. Цей приклад:
Розглянемо два тіла з різною масою, тіло А має масу 10 кг, а тіло В має масу 5 кг і до обох тіл прикладена сила однакової інтенсивності.
Застосовуючи ту саму силу, менш масивне тіло отримувало більше прискорення.
У цьому випадку тіло B отримає більший прискорення, ніж тіло A. Це пов’язано з тим, що маса тіла В менша, а тому його опір швидкості менший.
Одиницями вимірювання цих величин є:
- Сила (F) - Ньютон
- Маса (м) - кг
- Прискорення (а) - м / с²
Див. Також значення інертність і міцність.
Тепер, коли ви зрозуміли, що таке другий закон Ньютона, подивіться на приклад а вправа практичний.
- Розглядаючи два тіла А і В, обидва важили 100 кг. До тіла А прикладають силу 40 ньютонів, а до тіла В - 60 ньютонів. Яке прискорення набуває кожне з тіл?
Використовуючи формулу:
| Тіло А | Тіло В |
|
40 = 100.а a = 40/100 a = 0,4 м / с² |
60 = 100.а a = 60/100 a = 0,6 м / с² |
Як результат, ми повинні прискорення тіла В більше, ніж прискорення тіла А. Оскільки обидва мають однакову масу, прискорення було більшим у тому випадку, коли результуюча сила, прикладена до тіла, була більш інтенсивною.
Дізнайтеся більше про Закони Ньютона і динаміка.
