Т. II закон Ньютона

Второй закон Ньютона

Закон установлен на основании обобщения многочисленных опытов и наблюдений (рис. 2). Проиллюстрировать его можно с помощью опыта, схема которого изображена на рисунке 2.

Рис. 2

Второй закон Ньютона. Ускорение тела прямо пропорционально силе, действующей на тело, обратно пропорционально массе этого тела и направлено в сторону действия силы:

\(~\vec a = \frac{\vec F}{m} .\)

Если на тело действуют несколько сил, то, как показывает опыт, выполняется принцип независимости действия сил. Каждая сила \(~\vec F_i\) сообщает свое ускорение \(~\vec a_i = \frac{\vec F_i}{m}\). Результирующее ускорение \(~\vec a = \sum_{i=1}^n \vec a_i = \sum_{i=1}^n \frac{\vec F_i}{m} = \frac 1m \sum_{i=1}^n \vec F_i\), где \(~\vec F = \sum_{i=1}^n \vec F_i\) — равнодействующая сила.

\(~\vec a = \frac 1m \sum_{i=1}^n \vec F_i\) — второй закон Ньютона.

Более полная формулировка второго закона Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, обратно пропорционально массе тела и направлено в сторону равнодействующей силы.

Второй закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчета.

Важно понять: из второго закона Ньютона следует, что сила определяет направление ускорения, а не направление скорости:

\(~\vec a \upuparrows \vec F .\)

Так, например, под действием силы тяжести тело может двигаться вертикально вниз (рис. 3, а) и по параболе (рис. 3, б).

Рис. 3

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 33.