La segona llei de Newton és una de les tres lleis del moviment desenvolupades pel físic i matemàtic Sir Isaac Newton (1642-1727). Aquesta llei, juntament amb la llei d'inèrcia i la llei del principi d'acció i reacció les va publicar a la seva obra mestra “Philosophiae naturalis principia mathematica” (Principis matemàtics de la filosofia natural).
Newton va escriure la segona llei a la seva obra Principia Mathematica de la següent forma:
“El canvi en el moviment és proporcional a la força imposada; i està fet en la direcció de la línia recta en què la força està imposada.”
Explicat de manera més col·loquial, la segona llei de Newton indica que si apliquem una força sobre un objecte, l'objecte experimentarà una acceleració directament proporcional a la força. És a dir, l'acció d'empènyer un objecte amb força F implica que l'estat de repòs o de moviment de l'objecte variï.
Fórmula de la segona llei de Newton
Això pot ser escrit en forma analítica com:
F=m·a
on:
-
F és la suma de les forces netes que actuen sobre lobjecte expressada en newtons.
-
m és la massa expressada en quilograms.
-
a és lacceleració expressada en metres per segon al quadrat.
La massa d‟un element té una funció de proporcionalitat entre la força resultant exercida sobre l‟element i la seva acceleració. Això implica que, exercint la mateixa força sobre dos objectes amb masses diferents, l'acceleració de l'objecte serà més gran en el que tingui massa massa. De fet, la massa d'un element genera una resistència a la variació de la velocitat. Per aquest motiu, de vegades la massa s'anomena massa inercial (resistència al canvi).
En un objecte en moviment, si el sentit de la força és el mateix que el de la velocitat, lobjecte saccelerarà. Si, per contra, la força que s'exerceix és en sentit contrari, l'objecte es frenarà.
Un cas particular d'aquesta fórmula és quan s'aplica per força de la gravetat a la superfície de la Terra. Un objecte qualsevol en caiguda lliure a la superfície terrestre experimenta una acceleració de 9.8 m/s² sigui independentment de la seva massa. Aquest valor s'obté de la llei de gravitació universal del Newton.
Quina és la definició de força?
Una força és l'element que fa que un objecte acceleri.
La resultant de totes les forces que s'exerceixen sobre un objecte té la mateixa direcció i sentit que l'acceleració (que pot ser diferent de la velocitat). El mòdul de les forces resultants és directament proporcional al mòdul de l'acceleració segons s'estableix a la fórmula de la segona llei de Newton.
Quina és la unitat de força?
El newton és la unitat de força en el sistema internacional d'unitats que ve donat pel principi fonamental de la dinàmica (2a llei de Newton) com:
1 N = 1 kg · m/s²
Si un objecte de massa un quilogram té una acceleració dun metre per segon quadrat respecte a un sistema de referència inercial, llavors la força resultant exercida sobre lobjecte és un newton.
