牛顿第二定律（或动力学基本原理）

在本文中，我们将解释牛顿第二定律（也称为动力学基本原理）所建立的内容。您将找到牛顿第二定律的公式以及几个示例。最后，您将能够逐步解决牛顿第二定律的练习。

什么是牛顿第二定律？

牛顿第二定律（也称为动力学基本原理）的表述如下：

也就是说，施加到物体或系统的净力越大，它获得的加速度就越大，因此移动得越快。

这个假设是合乎逻辑的，因为当我们用力扔球时，我们会向它传递很大的加速度，这就是它获得高速的原因。另一方面，如果我们扔同一个球但施加很小的力，球实际上不会移动，因为它的加速度很小。

显然，牛顿第二定律是以物理学家艾萨克·牛顿的名字命名的，因为他是第一个提出该定律的人。

请注意，总共有三个牛顿定律：

• 牛顿第一定律或惯性原理。
• 牛顿第二定律或动力学基本原理。
• 牛顿第三定律或作用-反作用原理。

您可以在我们的网站 ingenierizando.com 上查看每个牛顿定律的内容。

牛顿第二定律的公式

牛顿第二定律的公式指出，施加到物体上的力与该物体获得的加速度成正比。作为身体的质量，将加速度与所施加的力联系起来的比例常数。

因此，牛顿第二定律的代数表达式为：

金子：

• 

  是作用在身体或系统上的总力。国际体系中力的测量单位是牛顿（N）。

• 

  是物体或系统的质量，其在国际体系中的计量单位是千克（kg）。

• 

  是物体或系统获得的加速度，在国际体系中以米每平方秒 (m/s ² ) 为单位进行测量。

请记住，为了满足牛顿第二定律的方程，必须表达国际体系中的所有数字。

通常，为了解决物理学中的牛顿第二定律问题，使用上面看到的公式。但这个公式也可以在数学上表达为动量（或线性动量）随时间的变化：

如果您不理解前面的表达式，请不要担心，因为您需要了解导数，并且它们通常在高级数学课程中教授。重要的是你要记住牛顿第二定律（或动力学的基本原理）的概念并记住第一个公式。

牛顿第二定律的例子

现在我们知道了牛顿第二定律（也称为动力学基本原理或动力学基本定律）的定义，让我们看一下该规则的几个示例，以更好地理解其含义。

1. 移动静止物体所需施加的力取决于其质量：质量越大，向物体传递加速度所需施加的力就越大。例如，移动沙发必须比移动书施加更大的力（两者具有相同的加速度）。
2. 牛顿第二定律的另一个例子是，物体的移动程度取决于施加在其上的力。当你击球时，击球会获得比用手指移动球更大的加速度。

解决了牛顿第二定律的练习

练习1

如果对 25 公斤的物体施加 145 N 的力，该物体获得的加速度是多少？

为了解决这个问题，我们需要使用牛顿第二定律的公式，即：

现在我们通过以下公式求解加速度：

力和质量均采用国际单位制表示，因此只需将数据代入公式并计算加速度：

练习2

11 kg 的身体从静止开始在 4 秒内获得 9 m/s 的速度。施加多大的力？

在这种情况下，我们不知道物体的线性加速度，但我们知道它的初始速度、最终速度和经过的时间。因此我们可以计算加速度如下：

这样，我们现在可以使用动力学基本原理中的公式来求出所施加的力的大小：

练习3

使用机器，对 40 公斤重的物体施加 700 N 的力来移动它。如果身体与地面之间的摩擦力值为常数450 N，那么当力施加到身体上时，加速度是多少？

摩擦力与身体的运动相反，因此我们必须首先计算施加在身体上的净力：

其次，我们利用牛顿第二定律的数学公式：

我们求解加速度：

我们将力和质量的值代入公式即可求出物体的加速度：