10 ví dụ về định luật thứ hai của Newton trong cuộc sống hàng ngày
Trong định luật thứ hai của Newton, được gọi là Nguyên lý cơ bản của Động lực học, nhà khoa học nói rằng khối lượng của một vật thể càng lớn thì càng cần nhiều lực để tăng tốc nó. Nghĩa là, gia tốc của vật tỉ lệ thuận với lực ròng tác dụng lên nó và tỉ lệ nghịch với lực của vật.
Chúng ta biết rằng một vật thể chỉ có thể tăng tốc nếu có lực tác dụng lên vật này. Định luật thứ hai của Newton cho chúng ta biết chính xác một vật sẽ tăng tốc bao nhiêu cho một lực ròng nhất định.
Nói cách khác, nếu lực ròng tăng gấp đôi, gia tốc của vật sẽ lớn gấp đôi. Tương tự, nếu khối lượng của vật thể tăng gấp đôi, gia tốc của nó sẽ giảm đi một nửa.
Ví dụ về định luật thứ hai của Newton trong đời thực
Định luật Newton này áp dụng cho cuộc sống thực, là một trong những định luật vật lý tác động mạnh nhất đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta:
1- Đá bóng
Khi chúng ta đá một quả bóng, chúng ta tác dụng lực theo một hướng cụ thể, đó là hướng mà nó sẽ di chuyển.
Ngoài ra, quả bóng được đá càng mạnh, lực chúng ta dồn vào nó càng mạnh và nó sẽ đi càng xa.
2- Lấy bóng bằng tay
Các vận động viên chuyên nghiệp di chuyển tay trở lại một khi họ bắt được bóng, vì nó giúp bóng mất nhiều thời gian hơn để mất tốc độ, và lần lượt áp dụng ít lực hơn từ phía nó.
3- Đẩy xe
Ví dụ, đẩy một giỏ hàng siêu thị mạnh gấp đôi sẽ tăng gấp đôi tốc độ.
4- Đẩy hai xe
Mặt khác, khi đẩy hai xe đẩy siêu thị với cùng một lực, nó tạo ra một nửa gia tốc, bởi vì nó thay đổi ngược lại.
5- Đẩy cùng một giỏ đầy hoặc trống
Dễ dàng đẩy một chiếc xe siêu thị trống rỗng hơn một chiếc xe đầy đủ, vì chiếc xe đầy đủ có khối lượng lớn hơn chân không, do đó cần nhiều lực hơn để đẩy chiếc xe đầy đủ.
6- Đẩy xe
Để tính toán lực cần thiết để đẩy xe tới trạm xăng gần nhất, giả sử rằng chúng ta di chuyển một chiếc xe một tấn khoảng 0, 05 mét mỗi giây, chúng ta có thể ước tính lực tác dụng lên xe, trong trường hợp này sẽ là khoảng 100 newton
7- Lái xe tải hoặc xe hơi
Khối lượng của một chiếc xe tải lớn hơn nhiều so với một chiếc xe hơi, điều đó có nghĩa là nó đòi hỏi nhiều lực hơn để tăng tốc đến cùng mức độ.
Ví dụ, khi một chiếc ô tô được lái 100 km trên đường cao tốc trong 65 km, chắc chắn nó sẽ sử dụng ít xăng hơn nhiều so với việc người ta phải lái xe với cùng tốc độ cho cùng một khoảng cách trên một chiếc xe tải.
8- Hai người đi cùng nhau
Lý do tương tự ở trên có thể được áp dụng cho bất kỳ đối tượng chuyển động. Ví dụ, hai người đi bộ cùng nhau, nhưng một người trong số họ nặng hơn người kia, mặc dù họ đi bộ thực hiện cùng một lực, người nặng ít hơn sẽ đi nhanh hơn vì khả năng tăng tốc của họ chắc chắn lớn hơn.
9- Hai người đẩy một cái bàn
Hãy tưởng tượng hai người, một người mạnh hơn người kia, đẩy một cái bàn theo các hướng khác nhau.
Người có lực lượng mạnh nhất đang đẩy về phía đông, và người có sức mạnh ít nhất là ở phía bắc.
Nếu chúng ta thêm cả hai lực, chúng ta sẽ thu được một kết quả bằng với chuyển động và gia tốc của bảng. Do đó, chiếc bàn sẽ di chuyển theo hướng đông bắc, mặc dù với độ nghiêng lớn hơn về phía đông, do lực mạnh nhất của người mạnh nhất gây ra.
10- Chơi gôn
Trong một trò chơi golf, gia tốc của quả bóng tỷ lệ thuận với lực tác dụng với gậy và tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó. Lực của không khí có thể gây ra một thay đổi nhỏ theo hướng của nó ảnh hưởng đến tuyến đường.
Định luật Newton
Isaac Newton (4 tháng 1 năm 1643 - 31 tháng 3 năm 1727), nhà vật lý và toán học người Anh, nổi tiếng với định luật hấp dẫn, là một nhân vật quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học của thế kỷ XVII và phát triển các nguyên lý của vật lý hiện đại.
Newton lần đầu tiên giới thiệu ba định luật về chuyển động của mình trong Princia Mathematica Philosophiae Naturalis vào năm 1686.
Được coi là cuốn sách có ảnh hưởng nhất về vật lý và có thể về tất cả các ngành khoa học, nó chứa thông tin về hầu hết các khái niệm thiết yếu của vật lý.
Công trình này cung cấp một mô tả định lượng chính xác của các cơ thể chuyển động theo ba định luật cơ bản:
1- Một cơ thể đứng yên sẽ vẫn bất động trừ khi có một lực bên ngoài tác dụng lên nó;
2- Lực bằng với khối lượng nhân với gia tốc, và sự thay đổi chuyển động tỷ lệ thuận với lực tác dụng;
3- Đối với mỗi hành động, có một phản ứng bằng nhau và ngược lại.
Ba định luật này đã giúp giải thích không chỉ các quỹ đạo hành tinh hình elip, mà gần như tất cả các chuyển động khác của vũ trụ: làm thế nào các hành tinh được giữ trong quỹ đạo bởi lực hút của mặt trời, cách Mặt trăng xoay quanh Trái đất và các mặt trăng của Sao Mộc xoay quanh cô và cách sao chổi quay theo quỹ đạo hình elip quanh mặt trời.
Cách thức mà hầu hết mọi thứ di chuyển đều có thể được giải quyết bằng cách sử dụng các định luật chuyển động: cần bao nhiêu lực để tăng tốc cho một đoàn tàu, liệu một quả đạn pháo sẽ tiếp cận mục tiêu của nó, cách dòng không khí và đại dương di chuyển hay một chiếc máy bay sẽ bay, là tất cả các ứng dụng của định luật thứ hai của Newton.
Tóm lại, rất dễ để quan sát định luật thứ hai của Newton trong thực tế, nếu không phải trong toán học, vì chúng ta đã xác minh bằng thực nghiệm rằng cần phải sử dụng nhiều lực hơn (và do đó nhiều năng lượng hơn) để di chuyển một cây đại dương cầm nặng hơn so với Trượt một chiếc ghế đẩu nhỏ trên sàn nhà.
Hoặc, như đã đề cập ở trên, khi bạn bắt một quả bóng cricket di chuyển nhanh, chúng tôi biết rằng nó sẽ ít gây sát thương hơn nếu bạn di chuyển cánh tay của bạn trở lại trong khi bắt bóng.
Bạn có thể quan tâm đến 10 ví dụ về Luật đầu tiên của Newton trong cuộc sống thực.
