न्यूटनचा दुसरा नियम
एकूण बल वस्तूवर ढकलताना, वस्तूला त्वरण मिळते — ती जलद होते, हळू होते किंवा दिशा बदलते. बल जितके मोठे, त्वरण तितके मोठे; वस्तू जितकी जड, त्वरण तितके लहान.
सूत्र
F = m · a
- F — बल (N): वस्तूवर काम करणारी एकूण धक्की किंवा ओढ
- m — वस्तुमान (kg): वस्तूकडे किती पदार्थ आहे — तिचा त्वरण मिळवण्याला होणारा प्रतिकार
- a — त्वरण (m/s²): वस्तूचा वेग प्रत्येक सेकंदाला किती जलद बदलतो
सोडवलेले उदाहरण
घर्षणहीन जमिनीवरील 2 kg गाडीला सातत्यपूर्ण 8 N बलाने ढकलत आहे. ती किती जलद होते?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
स्वतःची चाचणी घ्या
तेच 8 N ढकलणे आता जड 4 kg गाडीवर काम करते. तिचे त्वरण किती?
- 4 m/s²
- बरोबर उत्तर: 2 m/s²
- 32 m/s²
बरोबर! वस्तुमान दुप्पट केल्यावर त्वरण अर्धे: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
मूळ 2 kg गाडीला दुप्पट त्वरण (8 m/s²) देण्यासाठी, बल हवे…
- बरोबर उत्तर: 16 N
- 4 N
- 8 N
नेमके — त्वरण बलाच्या प्रमाणात: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
हे कुठे दिसते
खाली टाकलेली खरेदीची गाडी रिकामी असताना ढकलायला सोपी असते व किराणा भरलेली असताना कठीण — तेच बल, कमी त्वरण, कारण वस्तुमान वाढले. ट्रेलर ओढताना कारचे इंजिन कमजोर वाटते त्याच कारणाने: एकूण बल सारखाच राहतो, पण एकत्रित वस्तुमान खूपच मोठे असते.
सामान्य चुका
एक सामान्य गैरसमज म्हणजे स्थिर वेगाने हालणाऱ्या गोष्टीला बल लागते — बल फक्त वेग बदलण्यासाठी लागते, व शून्य एकूण बलात हालणारी वस्तू कायमच त्याच चालीने हालत राहते. दुसरा म्हणजे F = ma ला "बल वेग देतो" ऐवजी "बल त्वरण देतो" समजणे — मोठ्या वस्तुमानावरील मोठे बल तरीही लहान त्वरण देऊ शकते.
कसे जोडले जाते
हे थेट मुक्त पतन व प्रक्षेप्य गतीवर उभे आहे, जिथे गुरुत्व आधीच वस्तूंना त्वरण देत होते — न्यूटनचा दुसरा नियम ते त्वरण F = ma म्हणून स्पष्ट करतो, F म्हणजे वस्तूचे वजन. ते संवेग संवरकतेकडे नेते, जी खरोखर एकाच वेळी एकमेकांना ढकलणाऱ्या दोन वस्तूंवर लागू होणारा दुसरा व तिसरा नियम आहे.