Второй закон Ньютона

Формулируя второй закон, стоит обратить внимание на то, что в динамике вводятся масса тела $m$ и сила $\overrightarrow{F}$, а также способы их измерения. Масса является количественной характеристикой инертных свойств тела и показывает реакцию тела на внешнее воздействие. Сила же $\overrightarrow{F}$ представляет из себя количественную меру действия одного объекта на другой.

2-ой закон Ньютона, определение и формула

Второй закон Ньютона – фундаментальный закон природы, являющийся обобщением опытных фактов, подразделяющихся на две категории:

1. Если на обладающие разной массой тела подействовать одной и той же силой, то приобретаемые телами ускорения окажутся обратно пропорциональны их массам:

$a~\frac{1}{m}$, при $F=const$.

2. Если силами различной величины подействовать на одно тело, то ускорения тела окажутся прямо пропорциональными приложенным силам:

$\overrightarrow{a}~\overrightarrow{F}$, при $m=const$.

Основной закон динамики был сформулирован Ньютоном путем обобщения данных фактов:

С помощью него стало возможным вычисление ускорение тела в случае, если известна его масса m и действующая на него сила $\overrightarrow{F}$: 

$\overrightarrow{a}=\frac{F\text{'}}{m}$.

Равнодействующая сила

В том случае, если на тело одновременно воздействуют несколько сил, как например, $\overrightarrow{F_1}, \overrightarrow{F_2}$ и $\overrightarrow{F_3}$, то силой $\overrightarrow{F}$ в формуле второго закона Ньютона считается равнодействующая всех сил это величина, выражающаяся в виде формулы: 

$\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+\overrightarrow{F_3}$.

Рисунок $1.8.1.$ Сила $\overrightarrow{F}$ – равнодействующая силы тяжести ${\overrightarrow{F}}_{Т}$ и силы нормального давления $\overrightarrow{F_N}$, действующих на лыжницу на гладкой горе. Сила $\overrightarrow{F}$ вызывает ускорение лыжника.

В случае же, когда равнодействующая сила $\overrightarrow{F}=0$, тело будет пребывать в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Выходит, что формально второй закон Ньютона включает в себя в качестве частного случая первый закон Ньютона. Но первый закон Ньютона обладает более глубоким физическим значением. Он обуславливает существование инерциальных систем отсчета.

Рисунок $1.8.1.$ Модель движения тел на легком блоке.