Druhý Newtonův zákon je jedním ze základních zákonů mechaniky, který popisuje pohyb objektů pod vlivem síly. Je formulován následovně: síla působící na objekt je přímo úměrná jeho hmotnosti a zrychlení. Chcete-li najít vzorec druhého Newtonova zákona, musíte znát jeho základní vzorec a umět jej aplikovat v různých úkolech.
Základní vzorec druhého Newtonova zákona je zaznamenán následovně: F = m * a, kde F je síla, m je hmotnost objektu, a je zrychlení. Jak je vidět ze vzorce, síla je přímo úměrná hmotnosti a zrychlení. To znamená, že čím větší je hmotnost objektu nebo zrychlení, tím větší je síla, která na něj působí.
K nalezení hodnoty síly, hmotnosti nebo zrychlení je nutné znát hodnoty dvou ze tří veličin a vložit je do vzorce druhého Newtonova zákona. Současně musí být veličiny vyjádřeny ve stejných měrných jednotkách. Je také třeba si uvědomit, že síla se měří v Newtonech (h), hmotnost v kilogramech (kg) a zrychlení v metrech za sekundu na druhou (m/s^2).
Krok 1: Definice pojmu Newtonův zákon
Podle Newtonova zákona je síla přímo úměrná zrychlení těla a nepřímo úměrná jeho hmotnosti. Vzorec druhého Newtonova zákona lze zaznamenat následovně:
F = m·a
- F - síla působící na tělo měřená v Newtonech (h);
- m - tělesná hmotnost měřená v kilogramech (kg);
- a - zrychlení tělesa měřené v metrech za sekundu na druhou (m / s2).
Tento zákon umožňuje určit sílu potřebnou ke změně pohybu těla určité hmotnosti s daným zrychlením. Pomocí vzorce druhého Newtonova zákona lze vyřešit mnoho problémů souvisejících s dynamikou pohybu těles.
Všimněte si: velikost síly, hmotnosti a zrychlení musí být měřena v příslušných jednotkových systémech, aby vzorec dosáhl správných výsledků.
Krok 2: studium základních složek Newtonova zákona
Základní vzorec druhého Newtonova zákona je následující: F = m * a, kde F je síla, m je tělesná hmotnost a a je zrychlení těla.
Síla je veličina, která může měnit pohyb těla. Měří se v Newtonech (N).
Tělesná hmotnost je mírou jeho inertnosti, tedy schopnosti udržet si svůj klidový stav nebo rovnoměrný přímočarý pohyb. Hmotnost se měří v kilogramech (kg).
Zrychlení těla je změna rychlosti těla za jednotku času. Zrychlení se měří v metrech za sekundu na druhou (m/s2).
Pomocí vzorce druhého Newtonova zákona lze vypočítat sílu, znát hmotnost a zrychlení těla, nebo naopak určit hmotnost nebo zrychlení těla, znát sílu a jednu z dalších dvou veličin.
Poznámka: druhý Newtonův zákon nepůsobí na tělesa rychlostí blízkou rychlosti světla a na nanočástice, kde působí kvantové efekty.
Krok 3: Aplikace vzorce druhého Newtonova zákona ve fyzice 7. Třída
Poté, co jsme se naučili vzorec pro druhý Newtonův zákon, je čas jej uvést do praxe. Vzorec zní:
F = m * a
F - síla působící na tělo (v Newtonech, h);
m - tělesná hmotnost (v kilogramech, kg);
a - zrychlení tělesa (v metrech za sekundu na druhou, m / s2).
Chcete-li použít tento vzorec, musíte znát hodnoty hmotnosti a zrychlení těla. K tomu lze poskytnout různá data, jako je tělesná hmotnost a zrychlení související s předmětem studia.
Předpokládejme například, že máme údaje o 100kg vozíku, na který působí síla 200 N. můžeme použít vzorec druhého Newtonova zákona k výpočtu zrychlení vozítka:
200 N = 100 kg * a
Nyní můžeme přejít k výpočtu:
a = 200 N / 100 kg = 2 m / s2
Zrychlení těla je tedy 2 metry za sekundu na druhou.
Nyní, když známe zrychlení těla, můžeme jej použít k výpočtu dalších parametrů, jako je rychlost nebo ujetá vzdálenost. To vše lze provést použitím příslušných vzorců ve fyzice.
V tomto kroku jsme se naučili používat vzorec druhého Newtonova zákona k výpočtu zrychlení těla. Nyní můžete tento vzorec použít k řešení problémů a praktické práci ve fyzice.