Das zweite Newtonsche Gesetz, das als Grundgesetz oder Grundprinzip der Dynamik bezeichnet wird, besagt, dass ein Körper beschleunigt, wenn eine Kraft auf ihn einwirkt, d. h. mit Gewalt ein Manöver wie das Ziehen oder Schieben eines Körpers.
Um das Grundgesetz besser zu verstehen, müssen zwei Grundbegriffe geklärt werden:
- Die auf den Körper ausgeübte Kraft heißt Nettokraft.
- Die Geschwindigkeitsänderung, die der bewegte Körper erfährt, heißt Beschleunigung.
Mit anderen Worten, die Beschleunigung eines Körpers ist proportional zu der auf ihn ausgeübten Nettokraft. Das heißt, wenn wir eine größere Kraft aufbringen, erhöht der Körper seine Beschleunigung.
Dieses Prinzip ist Teil von Newtons Gesetzen oder Bewegungsgesetzen, die erstmals 1687 von dem englischen Physiker und Mathematiker Isaac Newton in seinem Werk veröffentlicht wurden Principia Mathematica, und sie sind der Schlüssel zum Verständnis der Bewegung von Körpern.
Formel des zweiten Newtonschen Gesetzes
Das zweite Newtonsche Gesetz wird in der folgenden Formel ausgedrückt:
F = m.a
Wo:
- F ist die Nettokraft. Es wird in Newton (N) ausgedrückt.
- ich ist die Masse des Körpers. Es wird in Kilogramm (Kg.) ausgedrückt.
- zu Es ist die Beschleunigung, die der Körper erhält. Es wird in Metern über die Quadratsekunde (m / s .)2).
Ein einfaches Beispiel, um diese Formel zu verstehen, wäre die Berechnung der Kraft, die auf einen 0,4 kg schweren Fußball ausgeübt werden muss, um ihn mit einer Beschleunigung von 3,5 m / s zu kicken2. In diesem Fall wäre die Formel:
F = m.a
F = 0,4 kg. 3,5 m / s2
F = 1,4 N
Beispiele für das zweite Newtonsche Gesetz
Das Grundgesetz der Dynamik lässt sich an folgenden Beispielen beschreiben:
1. Zwei Jungs und eine Schaukel
Zwei Kinder sitzen auf einer Schaukel. Einer von ihnen schwingt mit geringer Kraft und seine Beschleunigung ist langsamer. Das zweite Kind schwingt stärker und seine Beschleunigung ist größer.
2. Die beiden Boxen
Wir haben zwei Kisten: eine mit 15 kg. und weitere 50 kg. Wenn wir die gleiche Kraft anwenden, um sie zu bewegen, bewegt sich die erste Box schneller. Aber wenn wir wollen, dass sich die beiden Boxen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, müssen wir mehr Kraft auf die schwerere Box ausüben.
3. Kick den Ball
Wenn wir einen Tennisball und einen Fußball haben und sie treten, hat der Tennisball eine größere Beschleunigung, da er der Körper mit weniger Masse ist. Während der Fußball eine geringere Beschleunigung hat, weil er mehr Masse hat.
4. Schiebe das Auto
Ein fahrendes Auto bleibt mitten auf der Straße stehen und der Fahrer muss es schieben, um es in Sicherheit zu bringen. Während der Fahrer seine eigene Kraft einsetzt, bewegt sich das Auto langsam, aber wenn andere dem Fahrer helfen, das Auto zu schieben, bewegt es sich schneller, denn je größer die Kraft, desto größer die Beschleunigung.
5. Der Einkaufswagen
Wenn der Einkaufswagen leer ist, ist seine Beschleunigung größer, auch wenn beim Schieben nicht so viel Kraft aufgebracht wird. Wenn er dagegen voll ist, ist seine Beschleunigung geringer und es wird mehr Kraft zum Vorrücken benötigt.
6. Öffnen Sie die Türen
Das Öffnen einer gepanzerten Tür erfordert eine größere Kraft als das Öffnen einer gewöhnlichen Holztür, die leichter ist.
7. Der Golfball
Damit der Golfball das gewünschte Loch erreicht, muss eine gewisse Kraft hineingesteckt werden. Wenn wenig Kraft ausgeübt wird, ist die Beschleunigung des Balls geringer und er bewegt sich langsam, und wenn die ausgeübte Kraft größer ist, wird die Beschleunigung größer und der Ball bewegt sich schneller.
8. Das Fahrrad
Beim Fahrradfahren gilt das zweite Newtonsche Gesetz. Treten ist Kraft, Masse ist das Fahrrad und unser Körpergewicht und unsere Beschleunigung sind die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt.
9. Kugelstoßen
Das Kugelstoßen ist eine olympische Sportart, bei der der Athlet eine sehr schwere metallische Kugel, die sogenannte Kugel, schieben muss. Je größer die aufgebrachte Kraft, desto größer die Beschleunigung des Geschosses und desto weiter geht es.
10. Die Bowlingkugel
Die auf den Ball ausgeübte Kraft erhöht seine Beschleunigung und lässt ihn die Schiene hinunterfahren, wobei die Stifte umgestoßen werden.
11. Der LKW und das Auto
Damit ein Auto funktioniert, muss der Motor die Kraft erzeugen, um die Beschleunigung des Autos zu erhöhen. Je größer das Auto, desto mehr Kraft braucht es zum Beschleunigen. Daher benötigt ein Lkw mehr Leistung als ein gewöhnlicher Pkw.
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