Zákon sily

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Zákon sily alebo druhý pohybový zákon alebo druhý Newtonov zákon je jeden z Newtonových pohybových zákonov.

Znenie:
V inerciálnej vzťažnej sústave sa výsledná sila pôsobiaca na hmotný bod rovná prvej derivácii hybnosti hmotného bodu podľa času. (Zjednodušene povedané: Časová zmena hybnosti sa rovná výslednej pôsobiacej sile)

Pomer zmeny hybnosti a času, za ktorý nastala, je priamo úmerný pôsobiacej sile.

Ak sa pri pohybe nemení hmotnosť telesa (napríklad rakete neubúda palivo), zredukuje sa tento zákon na zjednodušenú podobu: Ak na teleso pôsobí sila, teleso sa pohybuje zrýchlením, ktoré je priamo úmerné pôsobiacej sile a nepriamo úmerné hmotnosti telesa, čiže

\mathbf{a} = \frac{\mathbf{F}}{m}, kde a je vektor zrýchlenia, F je vektor sily, m je hmotnosť telesa

Zrýchlenie telesa znamená, že sa mení rýchlosť jeho pohybu, čiže sa mení pohyb (pohybový stav) telesa. 2. Newtonov pohybový zákon teda hovorí, že sila je príčinou zmeny pohybu, nie pohybu ako takého. Na rozdiel od 1. Newtonovho zákona sa telesá, na ktoré pôsobí sila, nebudú pohybovať rovnomerne priamočiaro, ale ich pohyb bude zrýchlený, spomalený, alebo sa bude meniť smer.

Z 2. Newtonovho pohybového zákona vyplýva pohybová rovnica:

\mathbf{F} = {m}\mathbf{a} ,

ktorá umožňuje riešiť konkrétne pohybové deje (určovať polohu a rýchlosť telies), ak sú známe konkrétne sily pôsobiace pri dejoch a hmotnosti telies.

Zmena pohybu (rýchlosti) závisí aj od smeru pôsobiacej sily:
Sila v smere pohybu spôsobuje zrýchlenie telesa,
sila proti smeru pohybu spôsobuje spomalenie telesa,
sila kolmá na pohyb spôsobuje zmenu smeru pohybu telesa (zakrivenie trajektórie).

Ak je známa sila F a zrýchlenie telesa a, dá sa zo vzťahu m = \frac{F}{a} \left(= \frac{|\mathbf{F}|}{|\mathbf{a}|}\right) vypočítať hmotnosť telesa m. Táto hmotnosť sa nazýva zotrvačná hmotnosť, pretože to je hmotnosť prejavujúca sa svojou zotrvačnosťou (brzdením zmien pohybu).