De tweede wet van Newton, de fundamentele wet of het fundamentele principe van dynamiek, stelt dat: een lichaam versnelt als er een kracht op wordt uitgeoefend, wat betekent met geweld een manoeuvre zoals het trekken of duwen van een lichaam.
Om de fundamentele wet beter te begrijpen, is het noodzakelijk om twee basisconcepten te verduidelijken:
- De kracht die op het lichaam wordt uitgeoefend heet netto kracht.
- De verandering in snelheid die het bewegende lichaam ervaart, wordt genoemd versnelling.
Met andere woorden, de versnelling van een lichaam is evenredig met de netto kracht die erop wordt uitgeoefend. Dat wil zeggen, als we een grotere kracht uitoefenen, verhoogt het lichaam zijn versnelling.
Dit principe maakt deel uit van de wetten of bewegingswetten van Newton, die in 1687 voor het eerst werden gepubliceerd door de Engelse natuurkundige en wiskundige Isaac Newton in zijn werk Principia Mathematica, en ze zijn de sleutel tot het begrijpen van de beweging van lichamen.
Formule van de tweede wet van Newton
De tweede wet van Newton wordt uitgedrukt in de volgende formule:
F = m.a
Waar:
- F is de netto kracht. Het wordt uitgedrukt in Newton (N)
- m is de massa van het lichaam. Het wordt uitgedrukt in kilogram (Kg.).
- naar Het is de versnelling die het lichaam verwerft. Het wordt uitgedrukt in meters over het tweede kwadraat (m / s2).
Een eenvoudig voorbeeld om deze formule te begrijpen, is de berekening van de kracht die moet worden uitgeoefend op een voetbal van 0,4 kg om deze te trappen met een versnelling van 3,5 m / s2. In dit geval zou de formule zijn:
F = m.a
F = 0,4 kg. 3,5 m/s2
F = 1,4 N
Voorbeelden van de tweede wet van Newton
De fundamentele wet van de dynamiek kan worden beschreven in de volgende voorbeelden:
1. Twee jongens en een schommel
Twee kinderen zitten op een schommel. Een van hen zwaait met weinig kracht en de versnelling is langzamer. Het tweede kind zwaait sterker en zijn versnelling is groter.
2. De twee dozen
We hebben twee dozen: een van 15 kg. en nog eens 50 kg. Als we dezelfde hoeveelheid kracht uitoefenen om ze te verplaatsen, zal de eerste doos sneller bewegen. Maar als we willen dat de twee dozen met dezelfde snelheid bewegen, zullen we meer kracht moeten uitoefenen op de zwaardere doos.
3. Schop de bal
Als we een tennisbal en een voetbal hebben en we schoppen ze, zal de tennisbal een grotere versnelling hebben, omdat het het lichaam is met minder massa. Terwijl de voetbal een lagere versnelling zal hebben omdat hij meer massa heeft.
4. Duw de auto
Een rijdende auto stopt midden op straat en de chauffeur moet hem duwen om hem in veiligheid te brengen. Terwijl de bestuurder zijn eigen kracht gebruikt, beweegt de auto langzaam, maar wanneer andere mensen de bestuurder helpen de auto te duwen, gaat hij sneller, want hoe groter de kracht, hoe groter de versnelling.
5. De supermarktkar
Als de boodschappenwagen leeg is, is de versnelling groter, zelfs als er niet zoveel kracht wordt uitgeoefend bij het duwen. Aan de andere kant, als het vol is, is de versnelling lager en is er meer kracht nodig om vooruit te komen.
6. Open de deuren
Het openen van een gepantserde deur vereist meer kracht dan het openen van een gewone houten deur, die lichter is.
7. De golfbal
Om ervoor te zorgen dat de golfbal het gewenste gat bereikt, moet er een bepaalde hoeveelheid kracht in worden gezet. Als er weinig kracht wordt uitgeoefend, zal de versnelling van de bal minder zijn en zal deze langzaam reizen, en als de uitgeoefende kracht groter is, zal de versnelling groter zijn en zal de bal sneller reizen.
8. De fiets
De tweede wet van Newton is van toepassing als we fietsen. Trappen is kracht, massa is de fiets, en ons lichaamsgewicht en acceleratie is hoe snel het beweegt.
9. Kogelstoten
Het kogelstoten is een Olympische sport waarbij de atleet een zeer zware metalen bol moet duwen, een kogel genaamd. Hoe groter de uitgeoefende kracht, hoe groter de versnelling van de kogel en hoe verder hij zal gaan.
10. De bowlingbal
De kracht die op de bal wordt uitgeoefend, verhoogt de versnelling en zorgt ervoor dat deze over de baan beweegt en de pinnen omver gooit.
11. De vrachtwagen en de auto
Om een auto te laten functioneren, is het noodzakelijk dat de motor de kracht genereert om de acceleratie van de auto te vergroten. Hoe groter de auto, hoe meer kracht hij nodig heeft om te accelereren. Daarom heeft een vrachtwagen meer vermogen nodig dan een gewone auto.
Misschien vind je het interessant om te lezen:
- De wetten van Newton.
- Wetten van Kepler.
- Klassieke natuurkunde
