Номер 2, страница 177 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Параграф 2.6. Второй закон Ньютона. Масса. Глава 2. Законы механики Ньютона. Динамика - номер 2, страница 177.

Условие.

2. Почему второй закон Ньютона называют основным законом динамики?

Решение.

Второй закон Ньютона называют основным законом динамики, поскольку он устанавливает фундаментальную количественную связь между силой, приложенной к телу, и изменением его движения (ускорением), которое эта сила вызывает. Он является центральным уравнением, позволяющим решать основную задачу динамики.

Ключевые причины, по которым этот закон считается основным:

1. Он устанавливает причинно-следственную связь. Закон напрямую связывает причину изменения движения — силу ($\vec{F}$) — с результатом этого изменения — ускорением ($\vec{a}$). Он показывает, что именно сила является причиной ускорения, а не скорости.

2. Он дает количественное описание движения. Второй закон Ньютона выражается знаменитой формулой: $ \vec{F} = m\vec{a} $ где $ \vec{F} $ — это векторная сумма всех сил (равнодействующая сила), действующих на тело, $ m $ — масса тела (мера его инертности), а $ \vec{a} $ — ускорение тела. Эта формула позволяет точно рассчитать, как изменится движение тела под действием известных сил.

3. Он позволяет решать основную задачу динамики. Основная задача динамики — определить положение тела в любой момент времени, если известны начальные условия (начальное положение и скорость) и действующие на тело силы. Второй закон Ньютона является математическим инструментом для решения этой задачи. Зная силы, мы находим ускорение, а затем, с помощью методов математического анализа (интегрирования), определяем скорость и координаты тела как функции времени.

4. Он включает в себя первый закон Ньютона как частный случай. Первый закон Ньютона (закон инерции) утверждает, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или их действие скомпенсировано. Это напрямую следует из второго закона: если равнодействующая сила $ \vec{F} = 0 $, то и ускорение $ \vec{a} = 0 $. Нулевое ускорение как раз и означает, что скорость тела остается постоянной.

Таким образом, второй закон Ньютона является ядром классической механики, предоставляя универсальный метод для анализа и предсказания движения материальных тел под действием сил.

Ответ: Второй закон Ньютона называют основным законом динамики, потому что он устанавливает количественную связь между силой и вызываемым ею ускорением ($\vec{F}=m\vec{a}$), позволяет решать основную задачу динамики (находить положение тела в любой момент времени) и включает в себя первый закон Ньютона как частный случай.