Номер 3, страница 68 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 5. Законы движения. Параграф 16. Сила. Второй закон Ньютона - номер 3, страница 68.

Условие.

3. Как формулируется второй закон Ньютона?

Решение.

3. Второй закон Ньютона, также известный как основной закон динамики, устанавливает причинно-следственную связь между силой, действующей на тело, и изменением его скорости (ускорением). Существует несколько эквивалентных формулировок этого закона.

Классическая формулировка гласит: в инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

Математически это утверждение выражается формулой:

$ \vec{F} = m \cdot \vec{a} $

где:

• $ \vec{F} $ — это вектор равнодействующей силы, то есть векторная сумма всех сил, действующих на тело. Единица измерения — ньютон (Н).
• $ m $ — масса тела, которая является мерой его инертности. Единица измерения — килограмм (кг).
• $ \vec{a} $ — вектор ускорения тела, показывающий, как быстро изменяется его скорость. Единица измерения — метр на секунду в квадрате (м/с²).

Из этой формулы следует, что вектор ускорения $ \vec{a} $ всегда совпадает по направлению с вектором равнодействующей силы $ \vec{F} $.

Существует также более общая формулировка второго закона Ньютона, выраженная через понятие импульса (количества движения) тела:

$ \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt} $

Эта формулировка утверждает, что скорость изменения импульса материальной точки $ \vec{p} $ равна равнодействующей силе $ \vec{F} $, действующей на эту точку. Так как импульс определяется как $ \vec{p} = m\vec{v} $, то для тел с постоянной массой $ m $ эта формула преобразуется в классическую: $ \vec{F} = \frac{d(m\vec{v})}{dt} = m\frac{d\vec{v}}{dt} = m\vec{a} $. Импульсная формулировка является более общей, поскольку она применима и для систем с переменной массой (например, для ракеты, выбрасывающей топливо).

Ответ: Второй закон Ньютона формулируется следующим образом: ускорение тела в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе. Вектор ускорения направлен так же, как и вектор равнодействующей силы. Математическая запись закона: $ \vec{F} = m\vec{a} $.