Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между равнодействующей всех приложенных к телу сил и ускорением этого тела. Один из трёх законов Ньютона.

Классическая механика

$\vec{F} = m \vec{a}$.

Второй закон Ньютона

История классической механики Основа Классическая механика · Интерференция · Бра и кет · Гамильтониан Фундаментальные понятия Пространство · Время · Масса · Сила · Энергия · Импульс Квантовое состояние · Волновая функция  · Суперпозиция   Запутанность   Измерение ·  Неопределённость ·  Запрет Паули · Дуализм · Декогеренция · Теорема Эренфеста · Туннелирование Эксперименты Опыт Дэвиссона — Джермера   Опыт Поппера   Опыт Штерна — Герлаха   Опыт Юнга  Проверка неравенств Белла   Фотоэффект   Эффект Комптона Формулировки Картина Шрёдингера   Картина Гейзенберга   Картина взаимодействия   Матричная квантовая механика   Интегралы по траекториям Уравнения Уравнение Шрёдингера   Уравнение Паули   Уравнение Клейна — Гордона   Уравнение Дирака Интерпретации Копенгагенская интерпретация   Теория скрытых параметров   Многомировая Сложные темы Квантовая теория поля   Квантовая гравитация   Теория всего Известные учёные Планк   Эйнштейн   Шрёдингер   Гейзенберг  Йордан   Бор   Паули   Дирак   Фок   Борн   де Бройль   Ландау   Фейнман   Бом   Эверетт

Второй закон Ньютона утверждает: в инерциальных системах ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).

Этот закон записывается в виде формулы:

$\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}$ ,

где $\vec{a}$ — ускорение тела, $\vec{F}$ — сила, приложенная к телу, а $\ m$ — масса тела, причём $\ m$ — константа.

Или, в более известном виде:

$\vec{F} = m \vec{a}$

в тех же обозначениях.

В случае, если масса тела меняется со временем, то второй закон Ньютона записывается в общем виде (в таком виде его написал сам Ньютон):

$\vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt},$

где $\vec{p}$ — импульс (количество движения) тела, $\ t$ — время, а $\frac{d}{dt}$ — производная по времени.

Второй закон Ньютона справедлив только для скоростей, меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта.

Понятие массы

Вектора сил, массы и ускорения

Ускорение тела определяется действующей на него силой . Но оно зависит и от свойств самого тела . Характер этой зависимости установил Второй Закон Ньютона.

Опыты показывают, что ускорение тела зависит не только от оказываемого на него воздействия, ( т.е. приложения силы) но и от свойств самого тела менять свою скорость под влиянием определённой силы. С увеличением массы тела, уменьшается получаемое телом ускорение при действии на него заданной силы. Величину, равную отношению модуля силы к модулю ускорения, называют массой (точнее, инертной массой) тела.

Масса — основная динамическая характеристика тела, количественная мера его инертности, т.е. способности тела приобретать определённое ускорение под действием силы. Для данного тела ускорение пропорционально силе, и коэффициентом пропорциональности является масса. Единица массы в СИ - 1 кг.

См. также

• Квантовая физика (Уравнение Гейзенберга — эквивалент второго закона Ньютона в квантовой физике.)
• 4-сила (Аналогии второго закона Ньютона с соотношениями для силы в специальной теории относительности, общей теории относительности и ковариантной теории гравитации.)