1、定律內容:物體的加速度與物體所受的凈外力f成正比,與物體的質量成反比。 加速度的方向與凈外力的方向相同。 從物理角度來看,牛頓第二運動定律也可以表述為“物體動量隨時間的變化率與其所受到的外力總和成正比”。 即動量相對于時間的一階導數等于外力之和。
牛頓第二定律指出,在宏觀低速時,Σf∝a、Σf∝m可以用數學表達式寫為Σf=kma,其中k是常數。 但由于當時并沒有規定一單位力的大小,所以我們取k=1,得到Σf=ma。 這就是我們今天所熟悉的牛頓第二定律的表述。
2、公式:f=ma(單位:n(牛)或千克米每平方秒)
牛頓原始公式:f=δ(mv)/δt(參見牛頓《自然哲學數學原理》)。 即力與物體動量的變化率成正比牛頓第二定律是什么,也稱為動量定理。 在相對論中,f=ma 并不成立,因為質量隨速度變化,但仍使用 f=δ(mv)/δt。
通過實驗,我們可以得到f∝m,f∝a
3. 一些注意事項:
(1) 牛頓第二定律是力的瞬時作用定律。 力和加速度同時產生、變化和消失。
(2) f=ma 是矢量方程牛頓第二定律是什么,應用時應指定正方向。 任何與正方向相同的力或加速度取正值,否則取負值。 一般情況下,加速度方向取正方向。
(3) 根據力獨立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在平面上運動的問題時,可以將物體上的力正交分解[1],并且作用在物體上的力物體可以分為兩個相互垂直的方向。 應用牛頓第二定律的分量形式:fx=max,fy=may 方程組。
4.牛頓第二定律的六個性質:
(1)因果關系:力是加速度的原因。
(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物體的加速度方向由物體所受的合外力的方向決定。 牛頓第二定律的數學表達式Σf=ma中,等號不僅表示左右兩邊的值相等,而且還表示方向一致,即加速度的方向物體的方向與合外力的方向相同。
根據其矢量性質,“平行四邊形”方法可用于合成或分解力。
(3)瞬時性:當物體(質量恒定)上的外力突然變化時,該力所決定的加速度的大小和方向也會同時突然變化; 當總外力為零時,加速度同時為零,且加速度與 合外力保持一一對應關系。 牛頓第二定律是瞬時對應定律,表示力的瞬時作用。
(4)相對論:自然界存在一個坐標系。 在這個坐標系中,當沒有力時,物體將保持勻速直線運動或靜止。 這樣的坐標系稱為慣性參考系。 地面和相對于地面靜止或勻速直線運動的物體可以視為慣性參考系。 牛頓定律僅在慣性參考系中成立。
(5)獨立性:作用在物體上的每個力都可以獨立地產生加速度。 各力產生的加速度的矢量和等于合外力產生的加速度。
(6)同一性:a和f對應同一對象的某種狀態。
物體的加速度=物體所受的凈外力與其質量之比
即:f=ma