Второй закон Ньютона (окончание)

Итак, приобретаемое телом ускорение прямо пропорционально равнодействующей приложенных к телу сил, одинаково с ней направлено и обратно пропорционально массе тела.

Заметим, что второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчёта. Напомним: в этих системах отсчёта ускорение тела обусловлено только действием на него других тел.

Единицу силы в СИ определяют на основе второго закона Ньютона: сила в 1 ньютон сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Поэтому 1 Н = 1 кг • м/с².

Сила тяжести

Как вы уже знаете, под действием притяжения Земли все тела падают с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения . Силу притяжения, действующую на тело со стороны Земли, называют силой тяжести и обозначают .

Когда тело свободно падает, на него действует только сила тяжести, поэтому она и является равнодействующей всех приложенных к телу сил. При этом тело движется с ускорением , поэтому из второго закона Ньютона получаем:

5. С какой силой Земля притягивает:

а) килограммовую гирю?

б) человека массой 60 кг?

Сила, скорость и ускорение — кто «третий лишний»?

Неочевидное следствие второго закона Ньютона состоит в том, что он утверждает: направление ускорения тела совпадает с направлением равнодействующей приложенных телу сил. Скорость же тела может быть при этом направлена как угодно!

Бросим шарик вниз, затем — вверх, а потом — под углом к горизонту (рис. 13.5).
На шарик во время всего движения действует только направленная вниз сила тяжести. Однако в первом случае (а) скорость шарика совпадает по направлению с этой силой, во втором случае (б) — скорость вначале противоположна силе тяжести, а в третьем (в) — скорость направлена под углом к силе тяжести (например, в верхней точке траектории скорость перпендикулярна силе тяжести).

Рис. 13.5

6. Тело равномерно движется по окружности. Чему равен угол между скоростью тела и равнодействующей?

7. Чему равен угол между скоростью автомобиля и равнодействующей приложенных к нему сил, когда автомобиль:

а) разгоняется на прямой дороге?

б) тормозит на прямой дороге?

в) движется равномерно по дуге окружности?

<<< К началу