Skip to Content

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  Второй закон Ньютона а также способы их измерения. Первая из этих величин – масса m – является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие. Вторая – сила  Второй закон Ньютона – 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:

 Второй закон Ньютона

 

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

 Второй закон Ньютона

 

Обобщая подобные наблюдения, Ньютон сформулировал основной закон динамики: Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:

 Второй закон Ньютона

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

 Второй закон Ньютона

  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

 Второй закон Ньютона

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

 Второй закон Ньютона

 

равнодействующая силы тяжести 1
Рисунок 1.8.1. Сила  Второй закон Ньютона
            – равнодействующая силы тяжести  Второй закон Ньютона
            и силы нормального давления  Второй закон Ньютона
            действующих на лыжника на гладкой горе. Сила  Второй закон Ньютона
            вызывает ускорение лыжника.

Если равнодействующая сила  Второй закон Ньютона 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.