نیرو برابر با سرعت تغییر حرکت است. برای جرم ثابت ، نیرو برابر است با جرم برابر شتاب.

قانون دوم حرکت نیوتن ، برخلاف قانون اول حرکت ، مربوط به رفتار اجسامی است که تمام نیروهای موجود برای آنها نامتعادل هستند. قانون دوم کمی بیشتر است و به طور گسترده ای برای محاسبه آنچه در موقعیت های مربوط به نیرو اتفاق می افتد برای دیدن فرمول انرژی جنبشی کلیک کنید استفاده می شود.

سر ایساک نیوتن سه قانون حرکت را بیان می کند
آقا ایساک نیوتون

تعریف قانون دوم حرکت نیوتن
قانون دوم نیوتن می گوید که شتاب یک جسم به دو متغیر بستگی دارد – نیروی خالصی که بر جسم وارد می شود و جرم جسم. شتاب بدن مستقیماً با نیروی خالصی که بر بدن وارد می شود متناسب است و با جرم بدن متناسب است. این بدان معنی است که هرچه نیرویی که بر یک جسم وارد می شود افزایش یابد ، شتاب آن نیز افزایش می یابد. به همین ترتیب ، با افزایش جرم جسم ، شتاب جسم نیز کاهش می یابد.

شتاب مستقیماً با نیروی خالص متناسب و با جرم متناسب است.

قانون دوم نیوتن را می توان به طور رسمی بیان کرد ،

شتاب یک جسم که توسط یک نیروی خالص تولید می شود ، مستقیماً با اندازه نیروی خالص ، در همان جهت نیروی خالص متناسب و با جرم جسم متناسب است.

این عبارت به صورت معادله به صورت زیر بیان می شود:

a = Fnetm

معادله فوق را می توان به فرم آشنایی دوباره تنظیم کرد
F = کارشناسی ارشد

از آنجا که نیرو یک بردار است ، قانون دوم نیوتن را می توان چنین نوشت
F⃗ = ma⃗

این معادله نشان می دهد که جهت بردار کل شتاب در همان جهت بردار نیروی خالص قرار دارد.
استنباط از قانون دوم نیوتن
نیرو برابر با سرعت تغییر حرکت است

برای تغییر جرم
بگذارید فرض کنیم که ما یک ماشین داریم در یک نقطه (0) که با مکان X0 و زمان t0 تعریف شده است. اتومبیل دارای m0 جرم است و با سرعت v0 حرکت می کند. پس از اینکه تحت نیروی F قرار گرفتیم ، ماشین به نقطه 1 حرکت می کند که با مکان X1 و زمان t1 تعریف می شود. جرم و سرعت اتومبیل در طول سفر به مقادیر m1 و v1 تغییر می کند. قانون دوم نیوتن به ما کمک می کند اگر مقدار نیروی عمل کننده را بدانیم ، مقادیر جدید m1 و v1 را تعیین کنیم.

با توجه به تفاوت بین نقطه 1 و 0 ، برای نیروی وارد بر ماشین معادله ای به شرح زیر بدست می آوریم:

F = m1v1 − m0v0t1 − t0
بگذارید جرم ثابت باشد. این فرض برای اتومبیل خوب است زیرا تنها تغییر در جرم سوخت سوزانده شده بین نقطه “1” و “0” است. وزن سوخت احتمالاً نسبت به وزن بقیه ماشین کم است ، مخصوصاً اگر فقط به تغییرات کوچک در زمان نگاه کنیم. در همین حال ، اگر ما در مورد پرواز موشک بطری بحث می کردیم ، آنگاه جرم ثابت نمی ماند و فقط می توانیم تغییرات حرکت را بررسی کنیم.

برای توده ثابت
برای یک جرم ثابت ، قانون دوم نیوتن را می توان به صورت زیر برابر کرد:

F = mv1 − v0t1 − t0

می دانیم که شتاب به عنوان تغییر سرعت تقسیم بر تغییر در زمان تعریف می شود.
سپس قانون دوم به فرم آشنا تر به شرح زیر تقلیل می یابد:
F = کارشناسی ارشد

معادله فوق به ما می گوید اگر جسمی در معرض نیروی خارجی قرار گیرد و مقدار نیرو مستقیماً با شتاب متناسب و معکوس با جرم جسم باشد ، شتاب می گیرد.

Net Force چیست؟

یک نیروی خالص ΣF مجموع تمام نیروهای وارد بر یک بدن است. به عبارت دقیق تر ، مجموع بردار تمام نیروهایی است که بر روی یک بدن وارد می شوند.
محاسبه نیروی خالصی که بر یک اسب وارد می شود
دو نیرو به بزرگی 30 N و 20 N را در نظر بگیرید که به ترتیب در سمت راست و چپ بر روی اسب نشان داده شده در تصویر اعمال می شوند. اگر جهت راست را مثبت فرض کنیم ، می توان نیروی خالص روی اسب را به صورت زیر محاسبه کرد:

∑F = 30N − 20N = 10N

 

∑F = 10 شبانه

کاربرد قانون دوم
اعمال قانون دوم حرکت را می توان در شناسایی مقدار نیروی مورد نیاز برای حرکت یک جسم یا متوقف کردن آن مشاهده کرد. در زیر چند نمونه ذکر شده است که برای کمک به شما در درک این نکته ذکر شده است:

لگد زدن به توپ
وقتی یک توپ را لگد می زنیم ، در جهتی خاص که همان جهتی است که حرکت می کند ، اعمال نیرو می کنیم. علاوه بر این ، هرچه توپ بیشتر لگد بزند ، نیرویی که به آن وارد می کنیم ، قویتر است و دورتر حرکت می کند.

هل دادن گاری
هل دادن یک گاری خالی در یک سوپرمارکت آسانتر از هل دادن یک کالای بارگیری شده است. جرم بیشتر برای سرعت بخشیدن به نیروی بیشتری نیاز دارد.

دو نفر راه می روند
در بین دو نفری که راه می روند ، اگر یکی از دیگری سنگین تر باشد ، آن شخصی که وزن بیشتری دارد ، کندتر راه می رود زیرا شتاب فرد با وزن سبک تر بیشتر است.

نگاهی به قانون دوم حرکت نیوتن که در کلاسهای BYJU تدریس می شود ، مشاهده کنید.

منبع: https://tinyurl.com/y8knypoj