Второй закон Ньютона, Третий закон Ньютона, факторы, влияющие на действующую силу и ускорение
Предпочтительно использовать подушки безопасности в автомобилях для защиты водителя во время аварии. Столкновение большого грузовика со стеной более разрушительно, чем столкновение небольшого грузовика, потому что действующая сила увеличивается на массу. более разрушительный, чем столкновение, чем столкновение стога сена.
Если человек упадет в воду , он не пострадает, а если он упадет на землю, ему будет причинен вред. Тяжесть травмы увеличивается за счет увеличения высоты падения из-за изменения скорости (импульса), Яйцо не будет сломается, если упадет на подушку, и сломается, если упадет на землю.
Второй закон движения Ньютона
Есть две формы Второго закона Ньютона:
Результирующая сила, действующая на объект, равна скорости изменения количества движения объекта (количества движения).
F = Δ p / Δ t = Δ mv / Δ t = (Δ mv f — Δ mv i ) / Δ t
F = m (v f — v i ) / Δ t = m (Δ v / Δ t) = ma
F = ma → a = F / m
Из Второго закона Ньютона : изменение количества движения зависит от времени этого изменения и действующей силы:
Δ mv = F Δ t
Другая форма второго закона движения Ньютона:
Когда результирующая сила воздействует на объект, объект приобретает ускорение , которое прямо пропорционально результирующей силе и обратно пропорционально массе объекта .
Объяснение Второго закона Ньютона:
Когда равнодействующая сила действует на автомобиль в течение определенного промежутка времени , его скорость увеличивается и приобретает ускорение .
Если на две машины равной массы действуют две силы 20 Н и 5 Н, ускорение движения первой машины будет больше, чем ускорение движения второй машины.
Ускорение прямо пропорционально результирующей силе, действующей на объект при постоянной массе (a ∝ F ).
Если на две машины действуют равные силы, но масса первой машины больше массы второй , ускорение движения первой машины будет меньше, чем ускорение движения второй машины.
Ускорение является обратно пропорциональна массе объекта при постоянной силы (в & alpha ; 1 / м ).
Математическая формула, выражающая Второй закон Ньютона:
a = ∑ F / m или ∑ F = ma
Сила (F) является векторной величиной, поскольку она является произведением скалярной величины (массы) и векторной величины (ускорение).
Единица измерения силы — кг · м / с², что эквивалентно Ньютону (Н), а ее размеры — MLT −2 .
Ньютон: это сила, которая при воздействии на объект массой 1 кг ускоряет его со скоростью 1 м / с² в том же направлении.
Когда результирующая сила действует на тело = 20 Н, это означает, что это произведение массы тела и его ускорения = 20 кг · м / с².
Факторы, влияющие на действующую силу:
- Масса: Действующая сила увеличивается за счет увеличения массы объекта.
- Изменение скорости : действующая сила увеличивается за счет увеличения изменения скорости .
- Время удара: Действующая сила уменьшается за счет увеличения времени удара.
F = m Δ v / Δ t
Если изменение импульса происходит за короткий промежуток времени, эффект удара будет больше. Если изменение импульса происходит в течение длительного промежутка времени, эффект удара будет меньше.
Факторы, влияющие на ускорение:
Результирующая сила: ускорение прямо пропорционально результирующей силе, действующей на постоянную массу, уклон = a / F = 1 / m.
Масса объекта : ускорение обратно пропорционально массе объекта при постоянной равнодействующей силе, уклон = ma = F.
Рекомендации по решению проблем
Используйте закон, F = ma
Если мы сравним две равнодействующие силы, которые действуют на два разных объекта, они движутся с равномерным ускорением : F1 ÷ F2 = (m 1 a 1 ÷ m 2 a 2 ).
Если масса объекта уменьшается вдвое, а полученное ускорение увеличивается вдвое, результирующая сила остается неизменной.
F1 = m 1 a 1 , F2 = m 2 a 2 , m 2 = ½ m 2 , a 2 = 2 m 1
F2 = ½ м 1 × 2 a 1 = m 1 a 1
∴ F1 = F2
Если масса объекта уменьшается вдвое, а результирующая сила увеличивается вдвое, приобретенное ускорение увеличивается в четыре раза.
a 1 = F1 / m 1 , a 2 = F2 / m 2 , m 2 = ½ m 1 , F 2 = 2 F 1
a 2 = (2 F1 ÷ ½ м 1 ) = 4 (F1 ÷ м 1 )
∴ а 2 = 4 а 1
Если есть сила трения (F трения ) между поверхностью и телом, тело движется за счет силы действующей (F действует ):
F движущийся = ∑ F = F действующий + (- F трение )
Отрицательный знак означает, что сила трения действует в противоположном направлении.
Если на тело действует более одной силы , то
∑ F = F перемещение = F1 + F2 + F3 + ……, где силы, действующие в противоположном направлении, такие как сила трения, принимают отрицательный знак.
Третий закон Ньютона
Когда объект воздействует на другой объект силой, второй объект с равной силой воздействует на первый объект в направлении, противоположном направлению действия, или для каждого действия существует реакция, равная по величине и противоположная по направлению.
Объяснение третьего закона Ньютона:
Этот закон связан с двумя взаимными силами между двумя разными телами. Если мы рассматриваем первую силу как действие, вторая сила рассматривается как реакция в противоположном направлении.
Математическая формула, выражающая закон: F 1 = — F 2 , (отрицательный знак указывает, что две силы действуют в противоположном направлении).
Действие и противодействие объединены, зарождаются и исчезают вместе. Это означает, что во вселенной не может существовать единственная сила. Хотя они равны, не обязательно, чтобы действие и противодействие были уравновешенными, поскольку они действуют на разные тела. Действие и противодействие равны. одного и того же типа, если реакция является сила тяжести, реакция является сила тяжести , а также.
Приложения третьего закона Ньютона
Запуск ракеты основан на третьем законе движения Ньютона. Огромное количество горящих газов устремляется вниз по ракете, вызывая реакцию, толкающую ракету вверх. при этом солдат должен крепко закрепить винтовку на плече.
Когда человек прыгает с лодки на риф (действие), лодка сдвигается назад (реакция), Когда человек, сидящий на движущемся стуле, толкает стену (действие), стул движется назад (реакция), При надувании воздушного шара и оставляя его свободным, захваченный воздух выталкивает открытый конец, заставляя воздушный шар двигаться вперед.