Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона

    Определение 1

    Второй закон Ньютона представляет собой основной закон динамики. Данный закон может выполняться только в инерциальных системах отсчета.

    Формулируя второй закон, стоит обратить внимание на то, что в динамике вводятся масса тела m и сила F, а также способы их измерения. Масса является количественной характеристикой инертных свойств тела и показывает реакцию тела на внешнее воздействие. Сила же F представляет из себя количественную меру действия одного объекта на другой.

    2-ой закон Ньютона, определение и формула

    Второй закон Ньютона – фундаментальный закон природы, являющийся обобщением опытных фактов, подразделяющихся на две категории:

    1. Если на обладающие разной массой тела подействовать одной и той же силой, то приобретаемые телами ускорения окажутся обратно пропорциональны их массам:

    a~1m, при F=const.

    1. Если силами различной величины подействовать на одно тело, то ускорения тела окажутся прямо пропорциональными приложенным силам:

    a~F, при m=const.

    Основной закон динамики был сформулирован Ньютоном путем обобщения данных фактов:

    Определение 2

    Сила, которая оказывает воздействие на тело, эквивалентна произведению массы тела на сообщаемое данной силой ускорение:

    F=ma.

    Приведенное выражение и представляет собой второй закон Ньютона.

    С помощью него стало возможным вычисление ускорение тела в случае, если известна его масса m и действующая на него сила F

    a=F'm.

    Определение 3

    В Международной системе единиц (СИ) в качестве единицы силы считают такую силу, которая сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2. Данная единица называется ньютоном (Н). В (СИ) ее принимают за эталон силы.

    1 Н=1кг·мс2.

    Равнодействующая сила

    В том случае, если на тело одновременно воздействуют несколько сил, как например, F1, F2 и F3, то силой F в формуле второго закона Ньютона считается равнодействующая всех сил это величина, выражающаяся в виде формулы: 

    F=F1+F2+F3.

    Рисунок 1.8.1. Сила F – равнодействующая силы тяжести FТ и силы нормального давления FN, действующих на лыжницу на гладкой горе. Сила F вызывает ускорение лыжника.

    В случае же, когда равнодействующая сила F=0, тело будет пребывать в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Выходит, что формально второй закон Ньютона включает в себя в качестве частного случая первый закон Ньютона. Но первый закон Ньютона обладает более глубоким физическим значением. Он обуславливает существование инерциальных систем отсчета.

    Рисунок 1.8.1. Модель движения тел на легком блоке.

    Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
    Средняя оценка статьи
    4,3 из 5 (11 голосов)