Druhý Newtonov zákon, nazývaný základný zákon alebo základný princíp dynamiky, to hovorí teleso zrýchli, ak na neho pôsobí sila, čo znamená silový manéver ako potiahnutie alebo tlačenie tela.
Pre lepšie pochopenie základného zákona je potrebné objasniť dva základné pojmy:
- Sila pôsobiaca na telo sa nazýva čistá sila.
- Volá sa zmena rýchlosti, ktorú zažíva pohybujúce sa teleso zrýchlenie.
Inými slovami, zrýchlenie telesa je úmerné čistej sile pôsobiacej na neho. To znamená, že ak použijeme väčšiu silu, telo zvýši svoje zrýchlenie.
Tento princíp je súčasťou Newtonových zákonov alebo pohybových zákonov, ktoré prvýkrát publikoval v roku 1687 anglický fyzik a matematik Isaac Newton vo svojej práci Principia Mathematica, a sú kľúčom k porozumeniu pohybu tiel.
Newtonov druhý vzorec zákona
Newtonov druhý zákon je vyjadrený v nasledujúcom vzorci:
F = m.a.
Kde:
- F je čistá sila. Vyjadruje sa v Newtonoch (N)
- m je hmotnosť tela. Vyjadruje sa v kilogramoch (kg).
- do Je to zrýchlenie, ktoré telo získava. Vyjadruje sa v metroch na druhú na druhú (m / s2).
Jednoduchým príkladom na pochopenie tohto vzorca by bol výpočet sily, ktorá musí byť použitá na 0,4 kg futbalovú loptu, aby ju mohla kopnúť so zrýchlením 3,5 m / s2. V takom prípade by vzorec bol:
F = m.a.
F = 0,4 kg. 3,5 m / s2
F = 1,4 N
Príklady druhého Newtonovho zákona
Základné zákony dynamiky možno opísať v nasledujúcich príkladoch:
1. Dvaja chlapci a hojdačka
Dve deti sedia na hojdačke. Jeden z nich sa hojdá s malou silou a jeho zrýchlenie je pomalšie. Druhé dieťa sa hojdá silnejšie a jeho akcelerácia je väčšia.
2. Dve políčka
Máme dve škatule: jednu s hmotnosťou 15 kg. a ďalších 50 kg. Ak na ich presunutie použijeme rovnaké množstvo sily, prvé políčko sa bude pohybovať rýchlejšie. Ak ale chceme, aby sa dve skrinky pohybovali rovnakou rýchlosťou, budeme musieť na ťažšiu skrinku vyvinúť väčšiu silu.
3. Kopnite loptu
Ak máme tenisovú loptičku a futbalovú loptu a kopneme ich, bude mať tenisová loptička väčšie zrýchlenie, pretože je to telo s menšou hmotnosťou. Aj keď bude mať futbalová lopta menšie zrýchlenie, pretože má väčšiu hmotnosť.
4. Zatlačte auto
Pohybujúce sa auto stojí uprostred ulice a vodič ho musí zatlačiť, aby ho dostal do bezpečia. Zatiaľ čo vodič používa svoju vlastnú silu, auto sa pohybuje pomaly, ale keď iní ľudia pomôžu vodičovi tlačiť, auto sa pohybuje rýchlejšie, pretože čím väčšia sila, tým väčšie zrýchlenie.
5. Nákupný košík v supermarkete
Ak je košík s potravinami prázdny, jeho zrýchlenie je väčšie, aj keď na jeho zatlačenie nevyvinie toľko sily. Na druhej strane, ak je plný, jeho zrýchlenie je menšie a na jeho postup je potrebná väčšia sila.
6. Otvorte dvere
Otvorenie pancierových dverí vyžaduje väčšiu silu, ako je sila potrebná na otvorenie bežných drevených dverí, ktoré sú ľahšie.
7. Golfová loptička
Aby golfová loptička dosiahla požadovaný otvor, musí sa do nej vložiť určité množstvo sily. Ak použijete malú silu, zrýchlenie lopty bude menšie a bude jazdiť pomaly, a ak je použitá sila väčšia, zrýchlenie bude väčšie a lopta sa bude pohybovať rýchlejšie.
8. Bicykel
Keď jazdíme na bicykli, platí druhý Newtonov zákon. Šliapanie do pedálov je sila, hmotnosť je bicykel a naša telesná hmotnosť a zrýchlenie sú také, ako rýchlo sa pohybujú.
9. Vrh guľou
Vrh guľou je olympijský šport, v ktorom musí športovec tlačiť na veľmi ťažkú kovovú guľu, ktorá sa nazýva guľka. Čím väčšia je použitá sila, tým väčšie zrýchlenie strela získa a čím ďalej tým viac sa bude vyvíjať.
10. Bowlingová guľa
Sila pôsobiaca na loptu zvyšuje jej zrýchlenie a spôsobuje, že sa pohybuje po trati a prevracia čapy.
11. Nákladné auto a osobné auto
Aby mohlo auto fungovať, je potrebné, aby motor vyvíjal silu na zvýšenie akcelerácie automobilu. Čím väčšie je auto, tým viac sily bude potrebovať na zrýchlenie. Preto nákladné vozidlo vyžaduje viac energie ako bežné auto.
Mohlo by vás zaujímať:
- Newtonove zákony.
- Keplerove zákony.
- Klasická fyzika
