Второй закон ньютона определение и формула

Формула второго закона Ньютона

Если в инерциальной системе отсчета тело перемещается с ускорением, то на него действует сила. Сила и ускорение пропорциональны друг другу. Направление ускорения совпадает с направлением, силы действующей на тело. При определённом ускорении сила пропорциональна массе тела, которому она сообщает ускорение. Если скорость движения тела много меньше скорости света, то сила не зависит от скорости движения тела, которое она ускоряет. В виде формулы в инерциальной системе отсчета выше сказанное запишем как:

Второй закон Ньютона

Если перефразировать второй закон Ньютона, то можно сказать что, ускорение тела зависит как от массы тела, так и от прилагаемой к нему силы. Вернемся к нашему шарику. Если он будет весить, скажем, 1 кг, то на его разгон руками потребуется небольшое усилие. Если же он будет весить 10 кг, то для его разгона придётся приложить усилия значительно больше.

Второй закон Ньютона

От чего еще зависит ускорение, полученное телом в результате воздействия на него? Вспомним первую часть нашего опыта. Ускорение двух грузов у нас было ощутимо разным, хотя силу мы старались прикладывать одинаковую. А вот масса грузов у нас отличалась. И в случае с большей массой ускорение тела было небольшим, а в случае меньшей массы намного большим.

Законы Ньютона

Попытка пояснить на их основании движение тел со скоростями, близкими к скорости света, обречена на провал. Полное изменение свойств пространства и времени при этих скоростях не позволяет использовать динамику Ньютона. Кроме того, законы меняют свой вид в неинерциальных СО. Для их применения вводится понятие силы инерции.

Второй закон ньютона определение и формула

2) Ма́сса (от греч. μάζα) — одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII—XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе (инертность), так и гравитационные свойства — вес. Тесно связана с понятиями «энергия» и «импульс» (по современным представлениям — масса эквивалентна энергии покоя).

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона выполняется только в инерциальных системах отсчёта [20] [21] . Тем не менее, добавляя к силам со стороны других тел силы инерции, для описания движения в неинерциальных системах отсчёта можно пользоваться уравнением второго закона Ньютона [22] . С учётом сил инерции для неинерциальной системы отсчёта уравнение второго закона Ньютона выполняется в той же форме, что и для инерциальной системы: масса тела, умноженная на его ускорение относительно неинерциальной системы отсчёта равна по величине и направлению равнодействующей всех сил, включая и силы инерции, приложенные к телу [23] [24] .

Законы Ньютона кратко и понятно: формулировки и примеры

Три закона Ньютона — это основа классической механики. В 1867 году Ньютон опубликовал работу под названием «Математические начала натуральной философии». Там были все знания, накопленные до него другими учёными, а также новые, открытые самим Ньютоном. Его считают одним из самых первых основоположником современной физики. Благодаря систематизированным знаниям, которые были описаны в вышеуказанном труде, он открыл множество законов механики, Закон всемирного тяготения и многое другое.

Второй закон Ньютона

Объектом, о котором идёт речь во втором законе Ньютона, является материальная точка, обладающая неотъемлемым свойством — инерцией [1] , величина которой характеризуется массой. В классической (ньютоновской) механике масса материальной точки полагается постоянной во времени и не зависящей от каких-либо особенностей её движения и взаимодействия с другими телами [2] [3] [4] [5] .

Второй закон Ньютона

Если на тело действуют несколько сил, то, как показывает опыт, выполняется принцип независимости действия сил. Все случаи приложения различных сил в конкретный момент времени можно свести к действию одной равнодействующей силы. Каждая сила $<\overrightarrow>_i$ сообщает свое ускорение $<\overrightarrow>_i=\frac<<\overrightarrow>_i>$.

Три закона Ньютона

Как вы уже знаете из курса физики основной школы, силы – векторные величины: каждая сила характеризуется числовым значением (модулем) и направлением. Силы измеряют с помощью динамометров. Единицей силы в СИ является 1 ньютон (Н). Определение ньютона мы дадим позже.

Законы Ньютона

Этот закон описывает, как взаимодействуют две материальные точки. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух материальных точек. Первая точка может действовать на вторую с некоторой силой , а вторая — на первую с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия .

Законы Ньютона

Системы отсчета, в которых не выполняется первый закон Ньютона, получили название неинерциальных. К неинерциальным системам отсчета относятся, например, системы отсчета расположенные на Земле и вращающиеся вместе с ней. Вообще практически все системы отсчета неинерциальные, поскольку космические тела и галактики движутся не по прямой линии. Инерциальные системы отсчета – достаточно идеализированные и применимые в ограниченном объеме пространства или времени.

Законы Ньютона

В современном мире электронная техника развивается семимильными шагами. Каждый день появляется что-то новое, и это не только небольшие улучшения уже существующих моделей, но и результаты применения инновационных технологий, позволяющих в разы улучшить характеристики.

Законы Ньютона

В третьем законе Ньютона говорится о том, что тела действуют друг на друга с силами одинаковыми за модулем и различными по направлению. В нем утверждается, что любые влияния тел друг на друга являются взаимными. Если тело (F₁₂) действует на другое тело (F₂₁) с определенной силой, то и другое тело тоже действует на первое. F ₁₂ = F₂₁ .

Второй закон ньютона определение и формула

Будем производить разные механические опыты в вагоне поезда, идущего равномерно по прямолинейному участку пути, а затем повторим те же опыты на стоянке или просто на земной поверхности. Будем считать, что поезд идет совершенно без толчков и что окна в поезде завешены, так что не видно, идет поезд или стоит. Пусть, например, пассажир ударит по мячу, лежащему на полувагона, и измерит скорость, которую мяч приобретет относительно вагона, а человек, стоящий на Земле, ударит таким же образом по мячу, лежащему на Земле, и измерит скорость, полученную мячом относительно Земли. Оказывается, мячи приобретут одинаковые скорости, каждый относительно «своей» системы отсчета. Точно так же яблоко упадет с полки вагона по тому же закону относительно вагона, по которому оно падает с ветки дерева на Землю. Производя различные механические опыты в вагоне, мы не смогли бы выяснить, движется вагон относительно Земли или стоит.