Н – це сила, під дією якої тіло масою 1 кг набуває прискорення 1 м/с2 у напрямку дії сили.

Приклади застосування другого закону Ньютона. Давньогрецький філософ і вчений Арістотель вважав, що важкі тіла падають на Землю швидше, ніж легкі, тобто, швидкість тіл пропорційна їх масі. Сьогодні ми знаємо, що прискорення вільного падіння однакове для всіх тіл (g = 9,8 м/с²), а отже, тіла різної маси падають на поверхню Землі з однаковою швидкістю. Помилковість міркувань Аристотеля логічно випливає з другого закону Ньютона.

Поміркуємо. Будь-яке тіло масою m падає на Землю внаслідок дії на нього сили Земного тяжіння. При цьому воно рухається з прискоренням вільного падіння g. За другим законом Ньютона: F_т = mg. Оскільки сила тяжіння, що діє на тіло, є проявом закону Всесвітнього тяжіння (), то вона пропорційна масі тіла, тобто F_т ~ m, і, відповідно, . Звідси відпливає, що прискорення, якого набувають тіла в полі сили тяжіння, однакове для всіх тіл.

Другий закон Ньютона у загальному вигляді дає можливість розв’язувати важливі задачі механіки, які стосуються не лише кількісних характеристик руху (маса тіла, модуль прискорення тощо), а й задачі, пов’язані з визначенням залежності напряму руху від напряму діючої сили.

Зокрема, за другим законом Ньютона напрям прискорення визначається напрямом діючої сили. Оскільки прискорення характеризує зміну швидкості, то й напрям швидкості тіла в певний момент залежатиме від початкового напряму.

Вітрильні човни іноді додатково обладнують двигуном для збільшення швидкості та руху в безвітряну погоду. Розглянемо такий човен, що рухається прямолінійно й рівномірно зі швидкістю під дією сили вітру (мал. 2.42).

Якщо увімкнути двигун на передній хід, сила тяги двигуна співпадатиме з напрямом сили вітру та напрямом швидкості. Швидкість човна зросте і він продовжить рухатися прямолінійно. Якщо увімкнути задній хід, то сила тяги буде спрямована протилежно силі вітру й напряму швидкості руху човна. При цьому швидкість човна поступово зменшуватиметься. Якщо сила тяги буде більшою за силу вітру, човен почне рухатися у зворотному напрямі, але знову ж таки прямолінійно. В обох випадках сила, що діяла на тіло, співпадала з напрямом його швидкості або була протилежною їй.

Розглянемо рух моторного човна. Щоб змінити напрям руху, достатньо повернути кермо, з’єднане з кілем – спеціальним пристроєм для керування. При цьому зміниться напрям сили тяги (мал. 2.43) і, відповідно, напрям руху човна.

Дата добавления: 2015-08-18