Джан дерхъаб! — За процветание всего живого!

Божественная физика. Динамика

Глава 3. Законы механики

§24. Связь между ускорением и силой

Опыты Галилея и Ньютона

Как связаны сила и ускорение? Ответ даёт второй закон Ньютона, но сначала нужно понять эту связь на качественном уровне.

Опыт показывает: чем больше сила, действующая на тело, тем больше ускорение. Если на тележку действовать с вдвое большей силой, она будет разгоняться вдвое быстрее.

Ускорение прямо пропорционально равнодействующей силе:

\[\vec{a} \sim \vec{F}\]

Но ускорение зависит не только от силы. Одно и то же усилие сообщает разное ускорение разным телам. Пустую тележку разогнать легко, а гружёную — трудно. Значит, ускорение зависит и от самого тела — от его массы.

Зависимость от массы

Чем больше масса тела, тем меньшее ускорение сообщает ему та же сила. Ускорение обратно пропорционально массе:

\[\vec{a} \sim \frac{1}{m}\]

Объединяя обе зависимости, получаем:

\[\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}\]

Или в привычной форме:

\[\vec{F} = m\vec{a}\]

Это и есть второй закон Ньютона — одна из величайших истин, открытых человеку по воле Бога.

Второй закон Ньютона: $F = ma$ $m$ $F$ $a$

Смысл второго закона

Второй закон Ньютона — один из фундаментальных законов, установленных Творцом. Он связывает три важнейшие величины: силу (причину), массу (свойство тела) и ускорение (следствие).

В проекциях на оси координат:

\[F_x = m a_x, \quad F_y = m a_y, \quad F_z = m a_z\]

Важно: сила $\vec{F}$ в формуле — это равнодействующая всех сил, действующих на тело.


Вопросы для повторения

  1. Как ускорение зависит от силы? От массы?
  2. Запишите второй закон Ньютона.
  3. Что означает $\vec{F}$ в формуле $F = ma$?
  4. В каком направлении направлено ускорение тела?
  5. Запишите второй закон Ньютона в проекциях на оси координат.
← Назад Вперед →
Математика — язык Бога, физика с химией — слово Его.