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 $\vec{F}$ , а также способы их измерения.

Первая величина — масса $m$ — является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие.

Вторая величина — сила $\vec{F}$ — 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:

Если на тела разной массы подействовать одинаковой силой, то ускорения, приобретаемые телами, оказываются обратно пропорциональны массам: $a \sim \dfrac{1}{m}$ , при $F = const$ .

Если силами разной величины подействовать на одно и то же тело, то ускорения тела оказываются прямо пропорциональными приложенн силам: $\vec{a} \sim \vec{F}$ , при $m = const$ .

Обобщая подобные наблюдения, Ньютон сформулировал основной закон динамики:

Второй закон Ньютона Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение

$\LARGE \vec{F} = m \cdot \vec{a}$

Это и есть второй закон Ньютона. Он позволяет вычислить ускорение тела, если известна его масса $m$ и действующая на тело сила $\vec{F}$

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

$\LARGE \vec{a} =\dfrac{\sum{\vec{F} } }{m}$

1 Ньютон 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 :

$1\text{Н} = 1\dfrac{\text{кг}\cdot \text{м}}{\text{с}^2}$

Если на тело одновременно действуют несколько сил (например, $\vec{F_1}$ , $\vec{F_2}$ и $\vec{F_3}$ то под силой $\vec{F}$ в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил: $\vec{F} = \vec{F_1} + \vec{F_2} + \vec{F_3}$ .

Если равнодействующая сила $\vec{F} = 0$ , 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.

Законы классической механики Формулы Физика Теория 9 класс Закон Динамика Механика