Newtonin toisessa laissa, jota kutsutaan peruslaiksi tai dynamiikan perusperiaatteeksi, todetaan tämä keho kiihtyy, jos siihen kohdistetaan voima, mikä tarkoittaa voimalla liikkumista, kuten ruumiin vetämistä tai työntämistä.
Peruslain ymmärtämiseksi on tarpeen selventää kahta peruskäsitettä:
- Kehoon kohdistettua voimaa kutsutaan nettovoima.
- Liikkuvan kehon kokemaa nopeuden muutosta kutsutaan kiihtyvyys.
Toisin sanoen ruumiin kiihtyvyys on verrannollinen siihen kohdistettuun nettovoimaan. Toisin sanoen, jos käytämme suurempaa voimaa, keho lisää kiihtyvyyttään.
Tämä periaate on osa Newtonin lakeja tai liikelakeja, jotka englantilainen fyysikko ja matemaatikko Isaac Newton julkaisi ensimmäisen kerran vuonna 1687 teoksessaan Principia Mathematica, ja ne ovat avain ruumiinliikkeen ymmärtämiseen.
Newtonin toinen lain kaava
Newtonin toinen laki ilmaistaan seuraavalla kaavalla:
F = m.a.
Missä:
- F on nettovoima. Se ilmaistaan Newtonissa (N)
- m on ruumiin massa. Se ilmaistaan kilogrammoina (kg).
- että Keho saa kiihtyvyyden. Se ilmaistaan metreinä toisen neliön yli (m / s2).
Yksinkertainen esimerkki tämän kaavan ymmärtämiseksi olisi laskea voima, joka on kohdistettava 0,4 kg: n jalkapallopalloon potkaistaksesi sen kiihtyvyydellä 3,5 m / s2. Tässä tapauksessa kaava olisi:
F = m.a.
F = 0,4 kg. 3,5 m / s2
F = 1,4 N
Esimerkkejä Newtonin toisesta laista
Dynaamisen peruslaki voidaan kuvata seuraavissa esimerkeissä:
1. Kaksi poikaa ja keinu
Kaksi lasta istuu keinulla. Yksi heistä heilahtaa pienellä voimalla ja sen kiihtyvyys on hitaampi. Toinen lapsi heiluu voimakkaammin ja hänen kiihtyvyytensä on suurempi.
2. Kaksi laatikkoa
Meillä on kaksi laatikkoa: yksi 15 kg. ja vielä 50 kg. Jos käytämme saman määrän voimaa niiden siirtämiseen, ensimmäinen ruutu liikkuu nopeammin. Mutta jos haluamme kahden laatikon liikkuvan samalla nopeudella, meidän on kohdistettava enemmän voimaa raskaampaan laatikkoon.
3. Potkaise palloa
Jos meillä on tennispallo ja jalkapallo ja potkaamme heitä, tennispallolla on suurempi kiihtyvyys, koska se on keho, jolla on vähemmän massaa. Vaikka jalkapallolla on pienempi kiihtyvyys, koska sillä on enemmän massaa.
4. Työnnä autoa
Liikkuva auto pysähtyy kadun keskellä, ja kuljettajan on työnnettävä sitä saadakseen se turvallisuuteen. Kun kuljettaja käyttää omaa voimaansa, auto liikkuu hitaasti, mutta kun muut ihmiset auttavat kuljettajaa työntämään autoa, se liikkuu nopeammin, koska mitä suurempi voima, sitä suurempi kiihtyvyys.
5. Supermarketin ostoskori
Jos ruokakauppa on tyhjä, sen kiihtyvyys on suurempi, vaikka sitä ei kohdistettaisikaan niin paljon voimaa. Toisaalta, jos se on täynnä, sen kiihtyvyys on pienempi ja sen etenemiseen tarvitaan enemmän voimaa.
6. Avaa ovet
Panssaroidun oven avaaminen vaatii suuremman voiman kuin tavallisen kevyemmän puuoven avaaminen.
7. Golfpallo
Jotta golfpallo saavuttaisi halutun reiän, siihen on asetettava tietty määrä voimaa. Jos käytetään vähän voimaa, pallon kiihtyvyys on pienempi ja se liikkuu hitaasti, ja jos käytetty voima on suurempi, kiihtyvyys on suurempi ja pallo liikkuu nopeammin.
8. Polkupyörä
Newtonin toista lakia sovelletaan, kun ajamme polkupyörällä. Polkeminen on voimaa, massa on pyörä, ja painomme ja kiihtyvyytemme ovat kuinka nopeasti se liikkuu.
9. Kuulaus
Kuulitikku on olympiaurheilu, jossa urheilijan on työnnettävä erittäin raskas metallipallo, jota kutsutaan luotiksi. Mitä suurempi voima on, sitä suurempi kiihtyvyys luodin saa ja sitä pidemmälle se menee.
10. Keilapallo
Palloon kohdistettu voima lisää sen kiihtyvyyttä ja saa sen kulkemaan radalla alas ja kaataa nastat.
11. Kuorma-auto ja auto
Jotta auto toimisi, moottorin on tuotettava voima auton kiihtyvyyden lisäämiseksi. Mitä suurempi auto, sitä enemmän voimaa sen täytyy kiihdyttää. Siksi kuorma-auto vaatii enemmän voimaa kuin tavallinen auto.
Saatat olla kiinnostunut lukemaan:
- Newtonin lait.
- Keplerin lait.
- Klassinen fysiikka
