Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона – основной закон динамики. Этот закон выполняется только в инерциальных системах отсчета.

Приступая к формулировке второго закона, следует вспомнить, что в  динамике вводятся две новые физические величины – масса тела m и сила  а также способы их измерения. Первая из этих величин – масса – является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие. Вторая – сила   – является количественной мерой действия одного тела на другое.

Второй закон Ньютона – это фундаментальный закон природы; он является обобщением опытных фактов, которые можно разделить на две категории:

1.         Если на тела разной массы подействовать одинаковой силой, то ускорения, приобретаемые телами, оказываются обратно пропорциональны массам:

2.         Если силами разной величины подействовать на одно и то же тело, то ускорения тела оказываются прямо пропорциональными приложенным силам:  ; при m=const

Обобщая подобные наблюдения, Ньютон вывел основной закон динамики, который формулируется так:

Ускорение тела прямо пропорционально сумме действующих на него сил и обратно пропорционально массе тела.

Второй закон Ньютона позволяет вычислить ускорение тела, если известна его масса m и действующая на тело сила :

В Международной системе единиц (СИ) за единицу силы принимается сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2. Эта единица называется Ньютоном (Н). Ее принимают в СИ за эталон силы:

Если на тело одновременно действуют несколько сил (например,    и   то под силой   в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил:

 

 

Рисунок 1.8.1.

Сила  – равнодействующая силы тяжести  и силы нормального давления  действующих на лыжника на гладкой горе. Сила  вызывает ускорение лыжника

Если равнодействующая сила  то тело будет оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Таким образом, формально второй закон Ньютона включает как частный случай первый закон Ньютона, однако первый закон Ньютона имеет более глубокое физическое содержание – он постулирует существование инерциальных систем отсчета.

Еще статьи в этой категории:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *