Định Luật II Newton
Khi một lực tổng hợp tác dụng lên một vật, vật đó sẽ có gia tốc — nó tăng tốc, giảm tốc hoặc đổi hướng. Lực càng lớn thì gia tốc càng lớn; vật có khối lượng càng lớn thì gia tốc càng nhỏ.
Công thức
F = m · a
- F — lực (N): lực đẩy hoặc kéo tổng hợp tác dụng lên vật
- m — khối lượng (kg): lượng vật chất mà vật có — mức độ cản trở việc tăng tốc
- a — gia tốc (m/s²): vận tốc của vật thay đổi nhanh như thế nào mỗi giây
Ví dụ đã giải
Một xe đẩy 2 kg trên sàn không ma sát được đẩy bằng một lực không đổi 8 N. Nó tăng tốc nhanh như thế nào?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Tự kiểm tra
Cùng một lực đẩy 8 N giờ tác dụng lên một xe đẩy nặng hơn, 4 kg. Gia tốc của nó là bao nhiêu?
- 4 m/s²
- Đáp án đúng: 2 m/s²
- 32 m/s²
Đúng! Tăng gấp đôi khối lượng làm giảm một nửa gia tốc: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Để xe đẩy 2 kg ban đầu có gia tốc gấp đôi (8 m/s²), lực phải là…
- Đáp án đúng: 16 N
- 4 N
- 8 N
Chính xác — gia tốc tỉ lệ thuận với lực: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Bạn thấy điều này ở đâu
Một chiếc xe mua sắm dễ đẩy khi trống và khó đẩy khi chứa đầy hàng tạp hóa — cùng một lực, gia tốc ít hơn, vì khối lượng tăng lên. Động cơ của một chiếc xe cảm thấy yếu hơn khi kéo một rơ-moóc vì cùng một lý do: lực ròng vẫn tương tự, nhưng khối lượng kết hợp lớn hơn nhiều.
Những sai lầm phổ biến
Một hiểu lầm phổ biến là lực cần thiết để giữ một cái gì đó chuyển động với vận tốc không đổi — lực chỉ cần thiết để thay đổi vận tốc, và một vật thể chuyển động với lực ròng 0 tiếp tục chuyển động với cùng tốc độ mãi mãi. Cái khác là coi F = ma là «lực gây ra vận tốc» thay vì «lực gây ra gia tốc» — một lực lớn tác dụng lên một khối lượng lớn vẫn có thể tạo ra một gia tốc nhỏ.
Nó liên kết như thế nào
Điều này xây dựng trực tiếp trên sự rơi tự do và chuyển động của đạn, trong đó lực hấp dẫn đã gia tốc các vật thể — định luật thứ hai Newton giải thích gia tốc đó là F = ma, với F là trọng lượng của vật thể. Nó dẫn đến bảo toàn động lượng, đó thực sự là định luật thứ hai và thứ ba Newton áp dụng cho hai vật thể đẩy lên nhau cùng một lúc.