Články

Newtonův druhý zákon


Výsledná síla způsobuje zrychlení

Pokud je tělo v klidu (vzhledem k určitému rámci), je jeho rychlost nulová. Pokud je uveden do pohybu, jeho rychlost již nebude nulová, a proto byl objekt zrychlen. Podobně, pokud je tělo v přímém a rovnoměrném pohybu (a tedy s nulovým zrychlením, protože rychlost je konstantní) nuceno zastavit, můžeme také říci, že zrychlil (v tomto případě populárně) „Zpomalení“).

Newtonův první zákon, v obou situacích - od odpočinku po přímočarý a rovnoměrný pohyb nebo jinak - na tělo působí výsledná síla.

Z toho usoudíme, že ovládání výsledné síly na tělo způsobí zrychlení.

Toto je téma druhého Newtonova zákona, který uvidíme níže.

Pochopení, prostřednictvím experimentů, vztah mezi silou a zrychlením není snadný úkol kvůli komplikacím tření a odporu vzduchu.

Představte si 1 kg těsta spočívajícího na dokonale hladkém povrchu. Pod vlivem působení výsledné horizontální síly intenzity F získá tento blok zrychlení 1 m / s2, jak je znázorněno na A. Pokud stejná výsledná síla působí na hmotnostní blok 0,5 kg, získá se zrychlení 2 m / s2, podle B.

Pokud výsledná horizontální síla dvakrát intenzita 2F působí na 1 kg blok hmotnosti, získá zrychlení 2 m / s.2 (viz C), a když působí na blok o hmotnosti 0,5 kg, získá zrychlení 4 m / s2 (viz D).

Uvědomujete si zahrnutou matematickou pravidelnost?

Při pohledu na výše uvedený příklad

Porovnání A a CUvědomujeme si, že když se výsledná síla působící na určité tělo zdvojnásobí, výsledné zrychlení se také zdvojnásobí. Stejný závěr lze učinit porovnáním B a D. Mnoho takových experimentů umožňuje následující zobecnění.

Slovy: Zrychlení těla je přímo úměrné výsledné síle, která na něj působí.

Porovnání B a C, Zjistili jsme, že pokud je hmotnost jednoho těla dvojnásobná než hmotnost druhého, musí být výsledná síla zdvojnásobena, aby se rovnoměrně urychlila. Několik experimentů, jako je tento, vede k následujícímu závěru.

Slovy: Výsledná síla, která v těle způsobuje určité zrychlení, je přímo úměrná jeho hmotnosti.

Nakonec, porovnání A a BZjistíme, že pokud jsou dvě těla vystavena stejné výsledné síle a pokud má jedna polovina hmotnosti druhé, získá dvojnásobné zrychlení. Stejný závěr lze učinit porovnáním C a D. To lze zobecnit následovně.

Slovy: Při působení výsledné síly je zrychlení těla nepřímo úměrné jeho hmotnosti.

Nyní zvažte rovnici a její symboliku:

Fr - výsledný modul síly působící na tělo

m - tělesná hmotnost

a - zrychlení těla

Matematicky můžeme konstatovat výše uvedené závěry.

V rovnici: