- Định luật thứ hai của Newton
- Định luật chuyển động thứ hai của Newton
- Độ lớn và phương trình
- Ví dụ
- Người giới thiệu
Lực thuần được định nghĩa là tổng của tất cả các lực tác dụng lên một vật. Một ví dụ? Khi bạn đá một quả bóng đá, quả bóng sẽ cất cánh và di chuyển trong không khí. Tại thời điểm đó, có một lực thuần tác dụng lên quả bóng. Khi quả bóng bắt đầu quay trở lại mặt đất và cuối cùng dừng lại, thì cũng có một lực thuần tác dụng lên quả bóng.
Định luật thứ hai của Newton nói rằng "khi một lực thuần tác dụng lên một vật thể thì vật thể đó phải tăng tốc, tức là tốc độ của nó thay đổi từ thứ hai sang thứ hai." Khi bạn đá quả bóng lần đầu tiên, nó sẽ tăng tốc và khi quả bóng bắt đầu dừng lại, nó cũng đang tăng tốc.
Có thể có một số lực tác dụng lên một vật, và khi cộng tất cả các lực đó lại với nhau, ta gọi là lực thuần tác dụng lên vật.
Nếu lực thuần tăng thêm bằng không, thì vật không tăng tốc, do đó nó đang chuyển động với vận tốc không đổi. Nếu lực thuần được thêm vào một giá trị khác, thì vật đang tăng tốc.
Trong tự nhiên, tất cả các lực chống lại các lực khác, chẳng hạn như lực ma sát hoặc lực hấp dẫn đối nghịch. Các lực chỉ có thể tạo ra gia tốc nếu chúng lớn hơn tổng các lực đối nghịch.
Nếu một lực đẩy một vật, nhưng kết hợp với ma sát thì vật đó không tăng tốc. Tương tự, nếu một lực đẩy ngược lại trọng lực nhưng nhỏ hơn lực hấp dẫn lên một vật thì vật đó không tăng tốc.
Ví dụ, nếu một lực đẩy 15 Newton lên một vật đối nghịch với lực ma sát 10 Newton, thì vật đó sẽ tăng tốc như thể nó bị đẩy bởi một lực thuần 5 Newton không ma sát.
Định luật thứ hai của Newton
Định luật chuyển động đầu tiên của Newton dự đoán hành vi của các vật thể mà tất cả các lực hiện có là cân bằng.
Định luật thứ nhất, (đôi khi được gọi là định luật quán tính) phát biểu rằng nếu các lực tác dụng lên một vật cân bằng thì gia tốc của vật đó sẽ là 0 m / s / s. Các vật thể ở trạng thái cân bằng (điều kiện mà tất cả các lực cân bằng) sẽ không tăng tốc.
Theo Newton, một vật sẽ chỉ tăng tốc nếu có một lực thuần hoặc lực không cân bằng tác dụng lên nó. Sự hiện diện của một lực không cân bằng sẽ làm tăng tốc một vật, thay đổi tốc độ, hướng hoặc tốc độ và hướng của nó.
Định luật chuyển động thứ hai của Newton
Luật này đề cập đến hành vi của các vật thể mà không phải tất cả các lực hiện có đều cân bằng. Định luật thứ hai phát biểu rằng gia tốc của một vật phụ thuộc vào hai biến số: lực thuần tác dụng lên vật và khối lượng của vật.
Gia tốc của vật phụ thuộc trực tiếp vào lực thuần tác dụng lên vật và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật. Khi lực tác dụng lên vật tăng thì gia tốc của vật tăng.
Khi khối lượng của một vật tăng lên thì gia tốc của vật đó giảm đi. Định luật chuyển động thứ hai của Newton có thể được phát biểu chính thức như sau:
"Gia tốc của một vật do lực thuần tạo ra tỷ lệ thuận với độ lớn của lực thuần, cùng chiều với lực thuần và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật."
Câu nói bằng lời này có thể được biểu diễn dưới dạng một phương trình như sau:
A = Fnet / m
Phương trình trên thường được sắp xếp lại thành một dạng quen thuộc hơn như hình dưới đây. Lực thuần được tính bằng tích của khối lượng nhân với gia tốc.
Fnet = m • a
Trọng tâm luôn là lực ròng. Gia tốc tỷ lệ thuận với lực thuần. Lực thuần bằng khối lượng nhân với gia tốc.
Gia tốc cùng phương với lực thuần là gia tốc do lực thuần tạo ra. Lực thuần liên quan đến gia tốc, lực thuần là tổng vectơ của tất cả các lực.
Nếu biết tất cả các lực riêng tác dụng lên một vật thì có thể xác định được lực thuần.
Theo phương trình trên, một đơn vị lực bằng một đơn vị khối lượng nhân với một đơn vị gia tốc.
Bằng cách thay thế các đơn vị đo lường tiêu chuẩn cho lực, khối lượng và gia tốc trong phương trình trên, có thể viết đơn vị tương đương sau.
1 Newton = 1 kg • m / s2
Định nghĩa của đơn vị đo tiêu chuẩn của lực được chỉ ra bởi phương trình trên. Một Newton được định nghĩa là lực cần thiết để tạo ra một vật có khối lượng 1 kg và gia tốc 1 m / s / s.
Độ lớn và phương trình
Theo định luật II Newton, khi một vật được tăng tốc thì phải có một lực thuần tác dụng lên nó. Ngược lại, nếu một lực thuần tác dụng lên một vật thì vật đó sẽ tăng tốc.
Độ lớn của lực thuần tác dụng lên vật bằng khối lượng của vật nhân với gia tốc của vật được biểu diễn trong công thức sau:
Lực thuần là lực còn lại được tạo ra bởi bất kỳ gia tốc nào của một vật khi tất cả các lực đối nghịch đã bị triệt tiêu.
Lực đối nghịch làm giảm tác dụng của gia tốc, giảm lực thuần của gia tốc tác dụng lên vật.
Nếu lực thuần tác dụng lên vật bằng không thì vật không tăng tốc và ở trạng thái ta gọi là trạng thái cân bằng.
Khi một vật ở trạng thái cân bằng, thì hai điều có thể đúng: hoặc vật đó hoàn toàn không chuyển động, hoặc vật chuyển động với vận tốc không đổi. Công thức cân bằng được hiển thị dưới đây:
Ví dụ
Hãy xem xét một tình huống giả định trong không gian. Bạn đang đi bộ ngoài không gian và sửa chữa thứ gì đó trên tàu con thoi của mình. Khi đang làm đề tài với cờ lê, anh ta tức giận và ném cờ lê đi, điều gì sẽ xảy ra?
Khi phím rời khỏi bàn tay, nó sẽ tiếp tục di chuyển với cùng tốc độ mà nó đã đưa ra khi bạn thả nó ra. Đây là một ví dụ về tình huống lực lượng ròng bằng không. Chìa khóa sẽ di chuyển với cùng tốc độ và không tăng tốc trong không gian.
Nếu bạn ném cùng một chiếc chìa khóa xuống Trái đất, chiếc chìa khóa sẽ rơi xuống đất và cuối cùng dừng lại. Tại sao nó dừng lại? Có một lực ròng tác động lên chìa khóa, làm cho chìa khóa giảm tốc độ và dừng lại.
Trong một ví dụ khác, giả sử bạn đang ở trên sân băng. Chơi khúc côn cầu và trượt nó qua băng.
Cuối cùng quả bóng khúc côn cầu sẽ giảm tốc độ và dừng lại, ngay cả trên mặt băng trơn và trơn. Đây là một ví dụ khác về tình huống có lực lượng ròng khác không.
Người giới thiệu
- Phòng học Vật lý ,. (2016). Định luật II Newton. Ngày 11-2-2017, từ Trang web Physicsclassroom.com: Physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Net Force là gì? - Định nghĩa, độ lớn và phương trình. 11-2-2017, từ http://study.com Trang web: study.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Lực ròng là gì ?. 11-2-2017, từ Trang web Reference.com: reference.com.
- Lực lượng ròng. (nd) Từ điển không kết hợp sửa đổi của Webster. (Năm 1913). Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2017 từ thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Lực và Chuyển động Chương 5. Lực và Chuyển động. 2-11-2017, từ Trang web của Pearson Education Inc: Physics.gsu.edu.