Artikelen

De tweede wet van Newton


De resulterende kracht veroorzaakt versnelling

Als een lichaam in rust is (ten opzichte van een bepaald frame), is zijn snelheid nul. Als het in beweging wordt gezet, zal de snelheid niet langer nul zijn en daarom is het object versneld. Evenzo, als een lichaam in rechte en uniforme beweging (en dus met nulversnelling, omdat de snelheid constant is) wordt gedwongen te stoppen, kunnen we ook stellen dat het is versneld (populair in dit geval "vertraging").

De eerste wet van Newton, in beide situaties - van rust tot rechtlijnige en uniforme beweging of anderszins - werkt een resulterende kracht op het lichaam.

Hieruit concluderen we dat de activering van een resulterende kracht op een lichaam daarin een versnelling veroorzaakt.

Dit is het thema van de tweede wet van Newton, die we hieronder zullen zien.

Door experimenten begrijpen van de relatie tussen kracht en versnelling is geen gemakkelijke taak vanwege de complicaties van wrijving en luchtweerstand.

Stel je een blok deeg van 1 kg voor dat op een perfect glad oppervlak rust. Onderworpen aan de actie van een resulterende horizontale kracht van intensiteit F, verkrijgt dit blok een versnelling van 1 m / s2, zoals weergegeven in A. Als dezelfde resulterende kracht op het massablok 0,5 kg werkt, is de verkregen versnelling 2 m / s2volgens B.

Als een resulterende horizontale kracht tweemaal de intensiteit van 2F inwerkt op een blok van 1 kg massa, verkrijgt het een versnelling van 2 m / s.2 (zie C), en als het inwerkt op een blok van massa 0,5 kg, verkrijgt het een versnelling van 4 m / s2 (zie D).

Realiseert u zich de wiskundige regelmaat?

Kijkend naar het bovenstaande voorbeeld

vergelijken de en CWe realiseren ons dat wanneer de resulterende kracht die op een bepaald lichaam werkt, wordt verdubbeld, de resulterende versnelling ook verdubbelt. Dezelfde conclusie kan worden getrokken door te vergelijken B en D. Veel van dergelijke experimenten maken de volgende generalisatie mogelijk.

In woorden: de versnelling van een lichaam is recht evenredig met de resulterende kracht die erop inwerkt.

vergelijken B en C We zien dat als de massa van het ene lichaam twee keer zo groot is als die van een ander, de resulterende kracht moet worden verdubbeld om het gelijk te versnellen. Verschillende experimenten zoals deze leiden tot de volgende conclusie.

In woorden: De resulterende kracht die enige versnelling in een lichaam veroorzaakt, is recht evenredig met zijn massa.

Eindelijk vergelijken de en BWe vinden dat als twee lichamen worden onderworpen aan dezelfde resulterende kracht en als de ene helft de massa van de andere heeft, deze twee keer de versnelling zal verwerven. Dezelfde conclusie kan worden getrokken door te vergelijken C en D. Dit kan als volgt worden gegeneraliseerd.

In woorden: Onder invloed van een resulterende kracht is de versnelling van een lichaam omgekeerd evenredig met zijn massa.

Overweeg nu de vergelijking en de symbologie:

Fr - resulterende krachtmodulus die op een lichaam inwerkt

m - lichaamsmassa

a - lichaamsversnelling

We kunnen de hierboven getrokken conclusies wiskundig vermelden.

In vergelijking:

Video: Natuurkunde uitleg Beweging 8: Tweede wet van Newton (Augustus 2020).