Второй закон Ньютона, называемый фундаментальным законом или фундаментальным принципом динамики, гласит, что тело ускоряется, если к нему приложить силу, что означает принудительный маневр, например, тянуть или толкать тело.
Чтобы лучше понять основной закон, необходимо уточнить два основных понятия:
- Сила, приложенная к телу, называется равнодействующая сила.
- Изменение скорости движущегося тела называется ускорение.
Другими словами, ускорение тела пропорционально приложенной к нему чистой силе. То есть, если мы прикладываем большую силу, тело увеличивает свое ускорение.
Этот принцип является частью законов или законов движения Ньютона, которые были впервые опубликованы в 1687 году английским физиком и математиком Исааком Ньютоном в его работе. Принципы математики, и они являются ключом к пониманию движения тел.
Формула второго закона Ньютона
Второй закон Ньютона выражается следующей формулой:
F = m.a
Где:
- F это чистая сила. Выражается в Ньютонах (Н).
- м это масса тела. Выражается в килограммах (кг).
- к Это ускорение, которое приобретает тело. Выражается в метрах над вторым квадратом (м / с2).
Простым примером для понимания этой формулы может быть расчет силы, которая должна быть приложена к футбольному мячу весом 0,4 кг, чтобы ударить его с ускорением 3,5 м / с.2. В этом случае формула будет такой:
F = m.a
F = 0,4 кг. 3,5 м / с2
F = 1,4 Н
Примеры второго закона Ньютона
Основной закон динамики можно описать на следующих примерах:
1. Два мальчика и качели
Двое детей сидят на качелях. Один из них качается с небольшой силой и его ускорение медленнее. Второй ребенок раскачивается сильнее и его ускорение больше.
2. Две коробки
У нас есть две коробки: одна по 15 кг. и еще 50 кг. Если мы применим такое же усилие, чтобы переместить их, первая коробка будет двигаться быстрее. Но если мы хотим, чтобы два ящика двигались с одинаковой скоростью, нам придется приложить больше силы к более тяжелому ящику.
3. Ударьте по мячу.
Если у нас есть теннисный мяч и футбольный мяч, и мы пинаем их ногой, теннисный мяч будет иметь большее ускорение, поскольку это тело с меньшей массой. В то время как футбольный мяч будет иметь меньшее ускорение, потому что он имеет большую массу.
4. Толкаем машину
Движущийся автомобиль останавливается посреди улицы, и водитель должен толкнуть его, чтобы добраться до безопасного места. Пока водитель использует свою силу, машина движется медленно, но когда другие люди помогают водителю толкать машину, она движется быстрее, поскольку чем больше сила, тем больше ускорение.
5. Тележка из супермаркета.
Если тележка с продуктами пуста, ее ускорение больше, даже если при толкании не прикладывается такая большая сила. С другой стороны, если он заполнен, его ускорение ниже, и для его продвижения требуется больше силы.
6. Откройте двери
Для открытия бронированной двери требуется большее усилие, чем для открытия обычной деревянной двери, которая легче.
7. Мяч для гольфа.
Чтобы мяч для гольфа достиг желаемой лунки, в него необходимо приложить определенное усилие. Если приложить небольшую силу, ускорение мяча будет меньше, и он будет двигаться медленно, а если приложенная сила больше, ускорение будет больше, и мяч будет двигаться быстрее.
8. Велосипед
Второй закон Ньютона применяется, когда мы едем на велосипеде. Вращение педалями - это сила, масса - это велосипед, а вес нашего тела и ускорение - это скорость, с которой он движется.
9. Толкание ядра.
Толкание ядра - это олимпийский вид спорта, в котором спортсмен должен толкать очень тяжелую металлическую сферу, называемую пулей. Чем больше приложенная сила, тем большее ускорение приобретет пуля и тем дальше она полетит.
10. Шар для боулинга.
Сила, приложенная к шару, увеличивает его ускорение и заставляет его двигаться по дорожке, сбивая штифты.
11. Грузовик и автомобиль
Для того, чтобы автомобиль функционировал, двигатель должен генерировать силу, увеличивающую ускорение автомобиля. Чем больше машина, тем больше силы потребуется для ускорения. Поэтому грузовому автомобилю требуется больше мощности, чем обычному автомобилю.
Вам может быть интересно прочитать:
- Законы Ньютона.
- Законы Кеплера.
- Классическая физика
