Сила
1
изменять массу тела, сохраняя силу постоянной. Опыт показывает, что ускорение тела прямо пропорционально действующей на него силе. Если масса тела остается постоянной, а равнодействующая сила увеличивается, или если сила постоянна, но масса уменьшается, скорость тела изменяется быстрее. Это означает, что ускорение тела возрастает.
Если тело движется под действием неуравновешиваемых сил, то связь между его ускорением, массой и равнодействующей силой, действующей на него, выражается вторым законом Ньютона.
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей силе, действующей на него, и обратно пропорционально его массе
Ускорение всегда направлено в ту же сторону, что и равнодействующая сила. В решении задачи равнодействующая сила вычисляется и приравнивается к произведению массы на ускорение. Поэтому второй закон Ньютона часто записывается как F = ma. Согласно этой формуле, единица силы, являющаяся производной единицей, может быть выражена через основные единицы:
[F] = [m] · [a] = 1 кг ·
м

с2

= 1
кг · м

с2

= 1 Н

##### Решение задачи

Груз массой 50 кг приводится в движение из состояния покоя при приложении силы тяги 200 Н. Сила трения, действующая на него, составляет 150 Н.
a) Постройте диаграмму сил.
b) Найдите равнодействующую силу и ускорение.
c) Чему будет равна скорость
груза через 2 секунды?

##### Решение.

а) На груз действуют сила тяги (Fтяги), направленная вправо, сила трения (Fтр), направленная влево, сила тяжести (Fт), направленная вниз, и сила реакции пола(R), направленная вверх.
b) Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила равна произведению массы на ускорение:
F = ma.
Запишем второй закон Ньютона для равнодействующих сил, действующих на груз в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Поскольку сила трения направлена противоположно силе тяги, в горизонтальном направлении равнодействующая сила равна их разности: Fтяги – Fтр = ma. С учетом значений сил и массы: 200 Н – 150 Н = 50 a. Отсюда получаем a = 1
м

с2

.
Значит, груз движется горизонтально вправо с ускорением 1
м

с2

.

с) Поскольку груз начинает движение из состояния покоя, в формуле ʋ = ʋ0 + at начальная скорость равна нулю:

ʋ = at = 1
м

с2

· 2 с = 2
м
с
.