Newton második törvénye

Amikor eredő erő hat egy tárgyra, a tárgy gyorsul — felgyorsul, lelassul vagy irányt változtat. Minél nagyobb az erő, annál nagyobb a gyorsulás; minél tömegesebb a tárgy, annál kisebb a gyorsulás.

A képlet

F = m · a

  • F — erő (N): a tárgyra ható eredő toló vagy húzó hatás
  • m — tömeg (kg): mennyi anyag van a tárgyban — a gyorsítással szembeni ellenállása
  • a — gyorsulás (m/s²): milyen gyorsan változik a tárgy sebessége másodpercenként

Megoldott példa

Egy 2 kg-os kocsi súrlódásmentes padlón álló 8 N-os egyenletes erővel tolják. Milyen gyorsan gyorsul fel?

  • m = 2 kg
  • F = 8 N
  1. a = F / m
  2. a = 8 N / 2 kg

a = 4 m/s²

Teszteld magad

Ugyanaz a 8 N-os tolás most egy nehezebb, 4 kg-os kocsin hat. Mekkora a gyorsulása?
  • 4 m/s²
  • Helyes válasz: 2 m/s²
  • 32 m/s²

Igaz! A tömeg megduplázása felezi a gyorsulást: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².

Az eredeti 2 kg-os kocsi kétszeres gyorsulásához (8 m/s²) az erőnek …
  • Helyes válasz: 16 N
  • 4 N
  • 8 N

Pontosan — a gyorsulás arányos az erővel: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.

Hol találkozol vele

Egy bevásárlókocsit könnyű tolni üresen, és nehéz tolni bevásárlással megrakva — ugyanaz az erő, kisebb gyorsulás, mert a tömeg megnőtt. Egy autó motorja gyengébbnek érzi magát, ha utánfutót húz ugyanezen okból: a nettó erő hasonló marad, de az együttes tömeg sokkal nagyobb.

Gyakori hibák

Gyakori tévhit, hogy erőre van szükség ahhoz, hogy valami állandó sebességgel mozogjon — erőre csak a sebesség megváltoztatásához van szükség, és egy nulla eredő erővel mozgó tárgy örökké ugyanazzal a sebességgel halad tovább. Egy másik hiba az F = ma-t 'az erő sebességet okoz'-ként kezelni ahelyett, hogy 'az erő gyorsulást okoz' — egy nagy erő egy nagy tömegen még mindig apró gyorsulást eredményezhet.

Hogyan kapcsolódik

Ez közvetlenül a szabadesésre és a ferde hajításra épül, ahol a gravitáció már gyorsította a tárgyakat — Newton második törvénye megmagyarázza ezt a gyorsulást mint F = ma-t, ahol F a tárgy súlya. Az impulzusmegmaradáshoz vezet, amely valójában Newton második és harmadik törvénye, alkalmazva két, egymást egyszerre toló tárgyra.

Próbáld ki az interaktív szimulációt

Kapcsolódó fogalmak