Глава 1. § 12. Второй закон Ньютона — с. 58
§ 12. Вопрос 1. Что является причиной ускоренного движения тел?
Причиной ускоренного движения (изменения скорости) тела является действие на него других тел с некоторой силой. Тело движется с ускорением, если равнодействующая приложенных к нему сил не равна нулю.
§ 12. Вопрос 2. Приведите примеры из жизни, свидетельствующие о том, что чем больше приложенная к телу сила, тем больше сообщаемое этой силой ускорение.
Чем сильнее футболист бьёт по лежащему мячу, тем большую скорость мяч успевает набрать за время удара и тем дальше он улетает. Гружёный самосвал разгоняется быстрее, если двигатель развивает большую силу тяги. Чем сильнее толкнуть санки, тем быстрее они набирают скорость.
§ 12. Вопрос 3. Используя рисунок 32, расскажите о ходе опыта и выводах, следующих из него.
На лёгкую тележку с капельницей и двумя одинаковыми вентиляторами действует постоянная сила, и тележка движется вдоль бумажной ленты, на которой капли оставляют метки через равные промежутки времени. Расстояния между метками относятся как 1 : 3 : 5 : 7…, значит, движение равноускоренное. Ускорение находят по формуле a = 2s/t², где s — расстояние между крайними метками, t = Tn.
Если массу системы увеличить вдвое (добавить гири, рис. 32, б) при той же силе, ускорение уменьшается вдвое: ускорения обратно пропорциональны массам.
Если при прежней массе включить только один вентилятор (рис. 32, в), сила уменьшается вдвое, и ускорение тоже уменьшается вдвое: ускорение прямо пропорционально силе.
Если массу системы увеличить вдвое (добавить гири, рис. 32, б) при той же силе, ускорение уменьшается вдвое: ускорения обратно пропорциональны массам.
Если при прежней массе включить только один вентилятор (рис. 32, в), сила уменьшается вдвое, и ускорение тоже уменьшается вдвое: ускорение прямо пропорционально силе.
§ 12. Вопрос 4. Сформулируйте второй закон Ньютона. Какой математической формулой он выражается?
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Формула: a⃗ = F⃗/m. Для модулей a = F/m, для проекций aₓ = Fₓ/m. Закон справедлив для материальной точки в инерциальной системе отсчёта.
§ 12. Вопрос 5. Что можно сказать о направлении вектора ускорения и вектора равнодействующей приложенных к телу сил?
Из формулы a⃗ = F⃗/m следует, что вектор ускорения совпадает по направлению с вектором равнодействующей всех приложенных к телу сил (масса m — положительная величина).