• กฎข้อที่สองของนิวตันคืออะไร?
• สูตรกฎข้อที่สองของนิวตัน
• การทดลองกฎข้อที่สองของนิวตัน
• ตัวอย่างกฎข้อที่สองของนิวตัน
• กฎอื่นของนิวตัน

เราอธิบายว่ากฎข้อที่สองของนิวตันคืออะไร สูตรของมันคืออะไร และการทดลองหรือตัวอย่างจากชีวิตประจำวันใดบ้างที่สามารถสังเกตได้

กฎข้อที่สองของนิวตันเกี่ยวข้องกับแรง มวล และความเร่ง

กฎข้อที่สองของนิวตันคืออะไร?

เรียกว่ากฎข้อที่สองของนิวตันหรือหลักการพื้นฐานของ พลวัต จนถึงข้อที่สองของทฤษฎีสมมุติฐานที่นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ เซอร์ ไอแซก นิวตัน (ค.ศ. 1642-1727) สร้างขึ้นจากการศึกษาก่อนหน้านี้ของกาลิเลโอ กาลิเลอีและเรเน เดส์การตส์

เช่นเดียวกับของคุณ กฎความเฉื่อย, ถูกตีพิมพ์ในปี 1684 ในผลงานของเขา หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติซึ่งเป็นหนึ่งในงานพื้นฐานของการศึกษาสมัยใหม่ของ ทางกายภาพ. กฎหมายนี้เป็นการแสดงออกถึงนักวิทยาศาสตร์ในภาษาละติน:

“Mutationem motus presidentalem esse vi motrici ประทับใจ, & fieri secundum lineam straightm qua vis illa imprimitur”

ความหมาย:

“การเปลี่ยนแปลงของ ความเคลื่อนไหว มันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงกระตุ้นที่พิมพ์และเกิดขึ้นตามเส้นตรงที่แรงนั้นถูกพิมพ์”

ซึ่งหมายความว่า อัตราเร่ง ว่าประสบการณ์ทางร่างกายที่กำหนดนั้นเป็นสัดส่วนกับ บังคับ ซึ่งถูกพิมพ์ไว้ซึ่งอาจจะคงที่หรือไม่คงที่ก็ได้ สาระสำคัญของสิ่งที่เสนอโดยกฎข้อที่สองนี้เกี่ยวข้องกับความเข้าใจว่าแรงเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่และความเร็ว

สูตรกฎข้อที่สองของนิวตัน

โดยใช้สูตรกฎข้อที่สองของนิวตัน สามารถคำนวณแรง มวล หรือความเร่งได้

สูตรพื้นฐานของหลักการของนิวตันนี้คือ:

F = ม.a

F คือแรง

m คือมวลของร่างกาย

a คืออัตราเร่ง

ดังนั้น ความเร่งของวัตถุสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร a = ƩF / m ยกเว้นว่า ƩF คือแรงสุทธิที่ใช้กับวัตถุ ซึ่งหมายความว่าหากแรงที่กระทำต่อวัตถุเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความเร่งก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ในขณะที่ถ้า มวล วัตถุถูกเพิ่มเป็นสองเท่า ความเร่งจะลดลงครึ่งหนึ่ง

การทดลองกฎข้อที่สองของนิวตัน

การทดลองง่ายๆ ที่ต้องทำและการทดสอบกฎข้อที่สองของนิวตันไม่ได้เกี่ยวข้องอะไรมากไปกว่าค้างคาวและลูกบอลหลายลูก หลังจะต้องได้รับการสนับสนุนและไม่เคลื่อนที่บนแท่นและจะถูกตีด้วยไม้ตีด้วยแรงเท่ากัน

ลูกบอลจะถูกจำแนกตามน้ำหนักโดยประมาณ เพื่อสังเกตว่าแรงแบบเดียวกันนี้ส่งผลให้เกิดความเร่งมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลของลูกบอลแต่ละลูก

การทดลองที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับลูกบอลก้อนเดียวกันที่มีมวลต่างกัน ซึ่งในโอกาสนี้จะถูกโยนเป็นเส้นตรง (ตกอย่างอิสระ) ในลักษณะที่มีเพียง แรงโน้มถ่วง. เนื่องจากแรงหลังเป็นแรงคงตัว ความต่างของมวลจึงเป็นเกณฑ์เดียวสำหรับบางตัวที่มีความเร่งที่มากกว่า ดังนั้นจึงจะสัมผัสตัวแรก ฉันมัก.

ตัวอย่างกฎข้อที่สองของนิวตัน

ในการเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีมวลมากขึ้น จำเป็นต้องใช้แรงที่มากขึ้น

ตัวอย่างง่ายๆ ของการประยุกต์ใช้กฎข้อที่สองของนิวตันเกิดขึ้นเมื่อเราผลักวัตถุหนัก ขณะที่วัตถุนิ่ง กล่าวคือ ด้วยความเร่งเท่ากับศูนย์ เราสามารถกำหนดให้วัตถุเคลื่อนที่ได้โดยใช้แรงกระทำต่อวัตถุนั้นซึ่งเอาชนะ ความเฉื่อย และนั่นทำให้มีอัตราเร่งที่แน่นอน

หากวัตถุมีน้ำหนักมากหรือมีมวลมาก กล่าวคือ มีมวลมาก เราต้องออกแรงมากขึ้นเพื่อเพิ่มการเคลื่อนที่ของวัตถุ

อีกตัวอย่างหนึ่งที่เป็นไปได้คือรถที่เร่งความเร็วด้วยแรงที่เครื่องยนต์มอบให้ ยิ่งแรงกระทำโดยการทำงานของเครื่องยนต์มากเท่าไร รถก็จะยิ่งไปถึงเร็วขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ อัตราเร่งยิ่งมากขึ้นเท่านั้น รถยนต์ที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น รถบรรทุก จะต้องใช้กำลังมากขึ้นเพื่อให้ได้อัตราเร่งที่เท่ากันกว่าแบบที่เบากว่า

กฎอื่นของนิวตัน

นอกเหนือจากกฎข้อที่สองของนิวตันแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังได้เสนอหลักการพื้นฐานอีกสองประการ ได้แก่:

• กฎความเฉื่อย. ซึ่งอ่านว่า: "ทุก ๆ ร่างกายบากบั่นในสภาวะของการพักผ่อนหรือการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ เว้นแต่จะถูกบังคับให้เปลี่ยนสถานะของมันด้วยแรงที่สร้างความประทับใจให้กับมัน" ซึ่งหมายความว่าวัตถุที่เคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งจะไม่เปลี่ยนสถานะของวัตถุเว้นแต่จะมีการใช้แรงบางอย่างกับวัตถุนั้น
• กฎแห่งการกระทำและปฏิกิริยา. ซึ่งอ่านว่า: "ทุกการกระทำสอดคล้องกับปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม: หมายความว่าการกระทำร่วมกันของร่างกายทั้งสองจะเท่ากันเสมอและมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม" ซึ่งหมายความว่าแรงแต่ละอันที่กระทำต่อวัตถุนั้นถูกต่อต้านด้วยแรงที่คล้ายกันที่กระทำโดยวัตถุนั้นใน ที่อยู่ ตรงกันข้ามและมีความรุนแรงเท่ากัน