Antrasis Niutono dėsnis

Kai rezultuojanti jėga stumia objektą, objektas įgauna pagreitį — jis greitėja, lėtėja ar keičia kryptį. Kuo didesnė jėga, tuo didesnis pagreitis; kuo masyvesnis objektas, tuo mažesnis pagreitis.

Formulė

F = m · a

  • F — jėga (N): grynasis stūmimas ar traukimas, veikiantis objektą
  • m — masė (kg): kiek medžiagos turi objektas — jo pasipriešinimas įsibėgėjimui
  • a — pagreitis (m/s²): kaip greitai objekto greitis keičiasi kiekvieną sekundę

Išnagrinėtas pavyzdys

2 kg vežimėlis ant grindų be trinties stumiamas pastovia 8 N jėga. Kaip greitai jis įsibėgėja?

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

a = 4 m/s²

Pasitikrink

Tas pats 8 N stūmimas dabar veikia sunkesnį 4 kg vežimėlį. Koks jo pagreitis?
  • 4 m/s²
  • Teisingas atsakymas: 2 m/s²
  • 32 m/s²

Teisingai! Masės padvigubinimas perpus sumažina pagreitį: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².

Kad duotum originaliam 2 kg vežimėliui dvigubą pagreitį (8 m/s²), jėga turi būti…
  • Teisingas atsakymas: 16 N
  • 4 N
  • 8 N

Būtent — pagreitis proporcingas jėgai: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.

Kur tai matai

Pirkinių vežimėlis lengva stumti, kai tuščias, ir sunku, kai prikrauta pirkinių — ta pati jėga, mažiau pagreičio, nes masė padidėjo. Automobilio variklis jaučiasi silpnesnis, tempdamas priekabą, dėl tos pačios priežasties: rezultuojanti jėga panaši, bet bendroji masė gerokai didesnė.

Dažnos klaidos

Dažna klaida manyti, kad jėga reikalinga, kad kažkas judėtų pastoviu greičiu — jėga reikalinga tik greičiui keisti, o objektas judesyeje su nuline rezultuojančia jėga juda tuo pačiu greičiu amžinai. Kita — elgtis su F = ma kaip „jėga sukelia greitį“, o ne „jėga sukelia pagreitį“ — didelė jėga ant didelės masės vis tiek gali gaminti mažytį pagreitį.

Kaip tai siejasi

Tai tiesiogiai remiasi laisvuoju kritimu ir mesto kūno judėjimu, kur gravitacija jau greitino objektus — antrasis Niutono dėsnis paaiškina tą pagreitį kaip F = ma, kur F yra objekto svoris. Tai veda į judesio kiekio tvermę, kuri iš tikrųjų yra antrasis ir trečiasis Niutono dėsniai, taikyti dviem objektams, stumiantiems vienas kitą vienu metu.

Išbandyk interaktyvią simuliaciją

Susijusios sąvokos