Учебник. Второй закон Ньютона



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 F , 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 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:

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

    a~ 1 m при F = const.

  2. Если силами разной величины подействовать на одно и то же тело, то ускорения тела оказываются прямо пропорциональными приложенн силам:

    a ~ F при m = const.

Обобщая подобные наблюдения, Ньютон сформулировал основной закон динамики:

Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение: F =m a .

Это и есть второй закон Ньютона. Он позволяет вычислить ускорение тела, если известна его масса m и действующая на тело сила F : a = F m .

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 (см. §1.7): 1 Н = кгċм с 2 .

Если на тело одновременно действуют несколько сил (например, F 1 F 2 и F 3 ), то под силой F в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил: F = F 1 + F 2 + F 3 .

Сила F – равнодействующая силы тяжести F т и силы нормального давления F N , действующих на лыжницу на гладкой горе. Сила F вызывает ускорение лыжника

Если равнодействующая сила 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.

Движение тел на легком блоке




 

См. растущие стулья http://2x2x2.ru/rastuschie-stulya .
2x2x2.ru
© Физикон, 1999-2015