牛頓第二運動定理的常見敘述是:物體加速度的大小跟斥力成反比,跟物體的質量成正比,且與物體質量的倒數成反比;加速度的方向跟斥力的方向相同。
牛頓第二定理
(1)內容:物體加速度的大小跟它所受的斥力成反比、跟它的質量成正比,加速度的方向跟斥力的方向相同。
(2)表達式:F=ma或a=F/m(其中m為物體的質量,a為物體的加速度,F為物體所受的合力)
(3)注意一點:F=ma是當公式中F、m、a的單位分別是國際單位牛頓、千克、米每二次方秒才創立,倘若不是國際單位,牛頓第二定理公式則為F=kma,k是一個比列系數。
對牛頓第二定理的理解
(1)因果性:有力才有加速度,沒力就沒有加速度,力是形成加速度的誘因;打個不是很恰當的比方,力和加速度的關系如同你和你媽媽的關系,力就是你爸爸,加速度就是你,由于有你爸爸才有你牛頓第二定律公式,沒有你爸爸就一定沒有你,你媽媽是形成你的誘因。
(2)矢量性:由公式可知,加速度的方向由物體所受合力方向決定牛頓第二定律公式,加速度方向與合力方向相同。
(3)獨立性:作用在物體上的每位力都將獨立的形成各自的加速度,都遵守牛頓第二定理,物體實際運動的加速度合力提供(或則每位力形成的加速度的矢量和),每位力也會在自己的方向上形成獨立的加速度,即Fx=ma1,Fy′=ma2。
(4)瞬時性:物體的加速度與物體所受的合力總是同時存在、同時變化、同時消失。
(5)牛頓第二定理只能解決慣性參考系中宏觀低速的運動問題。
指出的方面:
a、物體加速度的方向由物體所受的合外力決定,所以,假若合力的方向和速率方向相同,這么物體肯定做加速運動,反之創立;只要有合力,不管速率怎樣,一定就有加速度。
b、加速度的方向與物體運動的方向無關,只由合外力方向決定,但是和合外力方向相同。
c、加速度是運動學和熱學的橋梁,從熱學過度到運動學或運動學過度到熱學,一定要加速度。
d、a=△v/△t是加速度的定義式,而a=F/m是加速度的決定式。
牛頓第二定理影響
依據牛頓第二運動定理,定義了國際單位中力的單位——牛頓(符號N):使質量為1kg的物體形成1m/s2加速度的力,稱作1N;即1N=1kg·m/s2。
牛頓第二運動定理定量地說明了物體運動狀態的變化和對它作用的力之間的關系,和牛頓第一運動定理、牛頓第三運動定理共同組成了牛頓運動定理,是熱學中重要的定理,是研究精典熱學的基礎闡明了精典熱學中基本的運動規律。