- Τι είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα;
- Ο τύπος του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
- Πειράματα του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
- Παραδείγματα του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
- Άλλοι νόμοι του Νεύτωνα
Εξηγούμε τι είναι ο Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα, ποιος είναι ο τύπος του και σε ποια πειράματα ή παραδείγματα από την καθημερινή ζωή μπορεί να παρατηρηθεί.
Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα σχετίζεται με τη δύναμη, τη μάζα και την επιτάχυνση.Τι είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα;
Ονομάζεται Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα ή Θεμελιώδης Αρχή του Δυναμικός στο δεύτερο από τα θεωρητικά αξιώματα που έκανε ο Βρετανός επιστήμονας Sir Isaac Newton (1642-1727) με βάση τις προηγούμενες μελέτες του Galileo Galilei και του René Descartes.
Ακριβώς όπως το δικό σου Νόμος της Αδράνειας, δημοσιεύτηκε το 1684 στο έργο του Μαθηματικές αρχές της φυσικής φιλοσοφίας, ένα από τα θεμελιώδη έργα της σύγχρονης μελέτης του φυσικός. Αυτός ο νόμος εκφράζει, με τα λόγια του επιστήμονα στα λατινικά:
“Mutationem motus progressalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam straightm qua vis illa imprimitur”
Εννοια:
«Η αλλαγή του κίνηση είναι ευθέως ανάλογο με την τυπωμένη κινητήρια δύναμη και εμφανίζεται σύμφωνα με την ευθεία γραμμή κατά την οποία εκτυπώνεται αυτή η δύναμη».
Αυτό σημαίνει ότι το επιτάχυνση ότι ένα δεδομένο σώμα βιώνει είναι ανάλογο με το δύναμη το οποίο είναι τυπωμένο πάνω του, το οποίο μπορεί να είναι σταθερό ή όχι. Η ουσία αυτού που προτείνεται από αυτόν τον δεύτερο νόμο έχει να κάνει με την κατανόηση ότι η δύναμη είναι η αιτία της αλλαγής της κίνησης και της ταχύτητας.
Ο τύπος του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
Ο θεμελιώδης τύπος αυτής της Νευτώνειας αρχής είναι:
F = m.a
F είναι η δύναμη.
m είναι η μάζα του σώματος.
α είναι η επιτάχυνση.
Ως εκ τούτου, η επιτάχυνση ενός αντικειμένου μπορεί να υπολογιστεί εφαρμόζοντας τον τύπο a = ƩF / m, με την εξαίρεση ότι ƩF είναι η καθαρή δύναμη που εφαρμόζεται στο σώμα. Αυτό σημαίνει ότι αν η δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο διπλασιαστεί, θα διπλασιαστεί και η επιτάχυνσή του. ενώ αν το μάζα το αντικείμενο διπλασιάζεται, η επιτάχυνσή του θα μειωθεί στο μισό.
Πειράματα του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
Ένα απλό πείραμα για εκτέλεση και που δοκιμάζει τον Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα δεν περιλαμβάνει τίποτα περισσότερο από ένα ρόπαλο και πολλές μπάλες. Ο τελευταίος πρέπει να είναι στηριγμένος και ακίνητος σε βάθρο και θα χτυπηθεί με το ρόπαλο με την ίδια δύναμη.
Οι μπάλες θα ταξινομηθούν κατά κατά προσέγγιση βάρος, για να σημειωθεί πώς η ίδια δύναμη που ασκείται οδηγεί σε μεγαλύτερη ή μικρότερη επιτάχυνση ανάλογα με τη μάζα κάθε μπάλας.
Ένα άλλο πιθανό πείραμα περιλαμβάνει τις ίδιες μπάλες διαφορετικής μάζας, οι οποίες σε αυτή την περίπτωση θα πέσουν σε ευθεία γραμμή (ελεύθερη πτώση) με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο οι βαρύτητα. Δεδομένου ότι η τελευταία είναι σταθερή δύναμη, η διαφορά μάζας είναι το μόνο κριτήριο για κάποιους να φτάσουν σε μεγαλύτερη επιτάχυνση και ως εκ τούτου θα αγγίξουν την πρώτη συνηθως.
Παραδείγματα του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα
Ένα απλό παράδειγμα εφαρμογής του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα εμφανίζεται όταν σπρώχνουμε ένα βαρύ αντικείμενο. Ενώ το αντικείμενο είναι ακίνητο, δηλαδή με επιτάχυνση ίση με μηδέν, μπορούμε να θέσουμε το αντικείμενο σε κίνηση ασκώντας πάνω του μια δύναμη που υπερνικά αδράνεια και αυτό του δίνει μια ορισμένη επιτάχυνση.
Αν το αντικείμενο είναι εξαιρετικά βαρύ ή ογκώδες, δηλαδή έχει μεγάλη μάζα, πρέπει να ασκήσουμε μεγαλύτερη δύναμη για να αυξήσουμε την κίνησή του.
Ένα άλλο πιθανό παράδειγμα είναι ένα αυτοκίνητο που επιταχύνει την πορεία του, χάρη στη δύναμη που του δίνει ο κινητήρας. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που ασκεί το έργο του κινητήρα, τόσο πιο γρήγορα θα φτάσει το αυτοκίνητο, δηλαδή τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση. Ένα πιο ογκώδες αυτοκίνητο, για παράδειγμα ένα φορτηγό, θα χρειαστεί περισσότερη δύναμη για να επιτύχει την ίδια επιτάχυνση από ένα ελαφρύτερο.
Άλλοι νόμοι του Νεύτωνα
Εκτός από τον Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα, ο επιστήμονας πρότεινε δύο άλλες θεμελιώδεις αρχές, οι οποίες είναι:
- Ο Νόμος της Αδράνειας. Το οποίο λέει: «Κάθε σώμα επιμένει στην κατάσταση ηρεμίας ή της ομοιόμορφης ευθύγραμμης κίνησης, εκτός αν αναγκαστεί να αλλάξει την κατάστασή του από δυνάμεις που του ασκούνται». Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο που κινείται ή βρίσκεται σε ηρεμία δεν θα αλλάξει την κατάστασή του εκτός εάν ασκηθεί κάποιο είδος δύναμης σε αυτό.
- Ο Νόμος της Δράσης και της Αντίδρασης. Το οποίο λέει: «Κάθε δράση αντιστοιχεί σε μια ίση αντίδραση αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση: σημαίνει ότι οι αμοιβαίες ενέργειες δύο σωμάτων είναι πάντα ίσες και κατευθύνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση». Αυτό σημαίνει ότι κάθε δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο αντιτίθεται από μια παρόμοια δύναμη που ασκείται από αυτό, μέσα διεύθυνση αντίθετα και ίσης έντασης.