Wat is de tweede bewegingswet van Newton

Newton's Second Law of Motion Definition   

Newtons tweede wet van beweging stelt dat wanneer een resulterende kracht op een lichaam inwerkt, is de versnelling van het lichaam als gevolg van de resulterende kracht rechtevenredig met de kracht.

Als een vergelijking schrijven we,

Het sommatieteken, , geeft aan dat men alle krachten moet toevoegen met behulp van vector toevoeging en de resultante (of de netto-) kracht. Volgens de tweede bewegingswet van Newton is de resulterende kracht evenredig aan de versnelling. Dit betekent dat als het resultante kracht die op een lichaam inwerkt wordt verdubbeld, dan zou de versnelling van het lichaam ook verdubbelen. Als de resulterende kracht wordt gehalveerd, wordt de versnelling ook gehalveerd enzovoort.

Een alternatieve manier om de tweede bewegingswet van Newton uit te drukken is het momentum te gebruiken. In deze definitie, deresulterende kracht ervaren door een lichaam is gelijk aan de snelheid van verandering van momentum van het lichaam. 

Als we het geval van een lichaam nemen waarvan de massa constant blijft, sindsdien , deze uitdrukking wordt:

Laten we nu eens kijken naar een eenvoudig voorbeeld van de tweede bewegingswet van Newton.

Newton's Second Law of Motion Voorbeeld

Twee piraten trekken aan een schatkist, die een massa van 55 kg heeft. Eén piraat trekt hem naar de zee met een kracht van 18 N, terwijl de andere hem met een kracht van 30 N in de tegenovergestelde richting wegtrekt. Vind de versnelling van de schatkist.

De twee krachten gegeven door de twee piraten zijn in de tegenovergestelde richtingen, dus de resulterende kracht is (30-18) = 12 N weg van de zee. Nu gebruiken we de tweede wet van Newton  weg van de zee.

Hoe de problemen met Second Law in Newton op te lossen

Problemen met liften (Elevators)

Om dit artikel af te sluiten, zullen we kijken naar een klassiek fysica-probleem met betrekking tot de reactiekracht op een persoon in een lift. Stel je voor een persoon met massa   staat in een lift. Krachten die op de persoon handelen, zijn het gewicht  naar beneden werken en de reactiekracht  vanaf de vloer van de lift naar boven werkend.

 Laten we eerst de koffer nemen als de lift stilstaat. De krachten op de persoon zijn gebalanceerd. d.w.z. .

Stel nu dat de lift versnelt naar beneden. In dit geval is er een resulterende kracht die neerwaarts op de persoon werkt. De resulterende kracht geeft een versnelling . Dan nemen we de richting naar beneden om positief te zijn, dat hebben we gedaan

.

Stel dat de lift nu reist omhoog, met een versnelling van dezelfde grootte. In dit geval,

.

Dus, de persoon ervaart een grotere reactiekracht wanneer de lift omhoog accelereert. Dit is intuïtief zinvol: aangezien de vloer van de lift naar boven loopt om de persoon te ontmoeten, moeten ze een grotere kracht voelen dan wanneer de vloer probeert "weg te vallen". De lagere reactiekracht die wordt ervaren wanneer de lift naar beneden accelereert, maakt u vaak lichter wanneer u een lift neemt.