Параграф 12 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона объясняет причину изменения скорости тела и возникновение ускорения при действии на тело другой силы. Если на тело действует несколько сил одновременно, то оно будет двигаться с ускорением, если сумма этих сил не равна нулю. Это ускорение называется равнодействующим и зависит от общей силы, приложенной к телу. Жизненный опыт показывает, что чем больше сила, приложенная к телу, тем больше его ускорение. Например, если сильный футболист ударит по мячу, то мяч полетит быстрее и дальше. Отсюда можно сделать вывод, что существует количественная связь между силой и ускорением. В реальной жизни это означает, что если сила действия на тело велика, то и его ускорение будет больше.

Экспериментальная проверка второго закона Ньютона

Для наглядной демонстрации второго закона Ньютона используют опыт с тележкой, к которой прикреплены капельница и два одинаковых вентилятора. Если масса тележки известна, то добавление груза к ней изменяет её ускорение. При увеличении массы тележки её ускорение уменьшается. Таким образом, можно увидеть, что при увеличении массы в два раза ускорение уменьшается в два раза. Это подтверждает формулу второго закона: ускорение обратно пропорционально массе тела. Кроме того, если уменьшить силу, воздействующую на тележку, её ускорение также уменьшается.

Уравнение второго закона Ньютона

Второй закон Ньютона можно записать в виде формулы ​, где ускорение пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе. Это уравнение подтверждается экспериментально и математически. Из этой формулы следует, что направление ускорения совпадает с направлением приложенной силы. Когда масса тела постоянна, изменение силы прямо влияет на ускорение. Это подтверждается и в других экспериментах, где изменение силы приводит к изменению скорости и ускорения.

Принцип суперпозиции сил

Принцип суперпозиции сил гласит, что при одновременном действии нескольких сил на тело результирующая сила равна векторной сумме всех приложенных сил. Таким образом, если на тело действуют две или более силы, их можно сложить и получить результирующее ускорение. Векторное сложение сил даёт равнодействующую, которая влияет на ускорение тела. Это уравнение используется в задачах для расчёта движения тела под действием нескольких сил. Принцип суперпозиции показывает, что ускорение можно рассчитать для каждого вектора силы и сложить их.

Применение второго закона Ньютона

Закон Ньютона позволяет решать задачи на движение тела в любых инерциальных системах отсчёта. Например, если известно начальное положение и скорость тела, можно определить его координаты в любой момент времени при условии, что действующая на него сила также известна. Второй закон используется для определения траектории движения, скорости и положения тела. В задачах практического применения второй закон показывает, как масса и сила влияют на движение объекта. Этот закон важен для расчёта силы в механике и динамике тел.