Newton's Second Law · Segunda Lei de Newton
| English | Português |
|---|---|
| mass/mæs/ | massa |
| Newton's second law/ˈnjuːtnz ˈsekənd lɔː/ | Segunda lei de Newton |
| net force/net fɔːs/ | força resultante |
| acceleration/əkˌseləˈreɪʃn/ | aceleração |
| inertia/ɪˈnɜːʃə/ | inércia |
| components/kəmˈpəʊnənts/ | componentes |
| pulley/ˈpʊli/ | polia |
The same shove -- a feather flies, a fridge barely budges
- Give a feather a gentle push and it shoots off; push a fridge just as hard and it hardly moves.
- Same force, wildly different results -- the difference is mass 质量.
- One equation ties force, mass, and motion together.
- It is the engine of mechanics: give it the forces and the mass, and it hands you the motion.
O mesmo empurrão -- uma pena voa, um refrigerador mal se mexe
- Dê um leve empurrão em uma pena e ela dispara; empurre um refrigerador com a mesma força e ele mal se move.
- Mesma força, resultados drasticamente diferentes -- a diferença é a massa 质量.
- Uma única equação une força, massa e movimento.
- É o motor da mecânica: dê-lhe as forças e a massa, e ela entrega o movimento.
Newton's second law
- Newton's second law 牛顿第二定律 states:
- The net force 合力 on an object equals its mass times its acceleration 加速度.
- Rearranged, $\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$ -- the forces set the acceleration.
Segunda lei de Newton
- Segunda lei de Newton 牛顿第二定律 afirma:
- A força resultante 合力 sobre um objeto é igual à sua massa vezes sua aceleração 加速度.
- Reorganizada, $\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$ -- as forças determinam a aceleração.
A net force of $20\ \text{N}$ acts on a $4\ \text{kg}$ cart. What is its acceleration (in $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$)? · Uma força líquida de $20\ \text{N}$ atua em um carrinho de $4\ \text{kg}$. Qual é sua aceleração (em $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$)?
$a = \dfrac{F_{net}}{m} = \dfrac{20}{4} = 5\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Rearranging the second law: acceleration equals the net force divided by the ____. · Reorganizando a segunda lei: aceleração é igual à força líquida dividida pelo ____.
$\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$ -- the net force over the mass. · $\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$ -- a força líquida sobre a massa.
More force, less mass
- The one equation carries two rules:
- More net force → proportionally more acceleration.
- More mass → proportionally less acceleration (mass resists change -- its inertia 惯性).
- That is exactly why the light feather leaps and the massive fridge barely stirs.
Mais força, menos massa
- A única equação contém duas regras:
- Mais força resultante → proporcionalmente mais aceleração.
- Mais massa → proporcionalmente menos aceleração (a massa resiste à mudança -- sua inércia 惯性).
- É exatamente por isso que a pena leve salta e o refrigerador maciço mal se mexe.
Keep the force the same but double the mass. The acceleration... · Mantenha a força a mesma, mas dobre a massa. A aceleração...
Since $a = F_{net}/m$, doubling $m$ halves $a$ -- mass and acceleration are inversely proportional. · Como $a = F_{net}/m$, dobrar $m$ reduz $a$ à metade -- massa e aceleração são inversamente proporcionais.
Select all · todos changes that would increase · aumentar an object's acceleration. · Selecione todas as alterações que aumentariam a aceleração de um objeto.
More net force or less mass both raise $a = F_{net}/m$; more mass lowers it, and cancelling forces gives zero net force. · Mais força líquida ou menos massa aumentam $a = F_{net}/m$; mais massa a reduz, e forças que se cancelam dão força líquida zero.
It is the net force that counts
- An object usually feels several forces at once -- a push, gravity, friction.
- Only their vector sum, the net force, drives the acceleration.
- If the forces cancel to zero, there is no acceleration: the object stays at rest or keeps constant velocity.
Conta apenas a força resultante
- Um objeto geralmente sente várias forças ao mesmo tempo -- um empurrão, gravidade, atrito.
- Apenas a soma vetorial delas, a força resultante, impulsiona a aceleração.
- Se as forças se cancelarem até zero, não há nenhuma aceleração: o objeto permanece em repouso ou mantém velocidade constante.
If all the forces on an object cancel, it cannot be moving. · Se todas as forças sobre um objeto se cancelarem, ele não pode estar se movendo.
Zero net force means zero acceleration, not zero velocity. A moving object simply keeps its constant velocity. · Força líquida zero significa aceleração zero, não velocidade zero. Um objeto em movimento simplesmente mantém sua velocidade constante.
Splitting forces into components
- When forces point in awkward directions (say, on a ramp), split each into components 分量 along chosen axes.
- Apply $\sum F = ma$ separately in each direction.
- For connected objects on a pulley 滑轮, write the law for each mass and solve together.
Decompor forças em componentes
- Quando as forças apontam em direções complicadas (digamos, numa rampa), decomponha cada uma em componentes 分量 ao longo dos eixos escolhidos.
- Aplique $\sum F = ma$ separadamente em cada direção.
- Para objetos conectados em uma polia 滑轮, escreva a lei para cada massa e resolva conjuntamente.
Free-body diagram: F = ma · Diagrama de corpo livre: F = ma
The resultant of the forces, divided by the mass, gives the acceleration. Change a force and watch the acceleration respond. · A resultante das forças, dividida pela massa, dá a aceleração. Altere uma força e observe a aceleração responder.
A $2\ \text{kg}$ box is pulled with $30\ \text{N}$ while friction drags back $10\ \text{N}$. Find its acceleration (in $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$). · Uma caixa de $2\ \text{kg}$ é puxada com $30\ \text{N}$ enquanto o atrito a arrasta para trás com $10\ \text{N}$. Encontre sua aceleração (em $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$).
Net force $= 30 - 10 = 20\ \text{N}$, so $a = 20/2 = 10\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$. Use the net force, not the $30\ \text{N}$ alone. · Força líquida $= 30 - 10 = 20\ \text{N}$, então $a = 20/2 = 10\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$. Use a força líquida, não apenas a $30\ \text{N}$.
A net force of $20\ \text{N}$ acts on a $5\ \text{kg}$ box.
- Acceleration: $a = \dfrac{F_{net}}{m} = \dfrac{20}{5} = 4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
- Double the mass to $10\ \text{kg}$ with the same force, and the acceleration halves to $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Uma força resultante de $20\ \text{N}$ age sobre uma caixa de $5\ \text{kg}$.
- Aceleração: $a = \dfrac{F_{net}}{m} = \dfrac{20}{5} = 4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
- Dobrar a massa para $10\ \text{kg}$ com a mesma força, a aceleração metade para $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Use the net force, not one force you happen to notice. A box pulled with $30\ \text{N}$ while friction drags back $10\ \text{N}$ has a net force of $30 - 10 = 20\ \text{N}$ -- so $a = 20/m$, not $30/m$.
Use a força resultante, não apenas uma força que você nota por acaso. Uma caixa puxada com $30\ \text{N}$ enquanto o atrito puxa de volta com $10\ \text{N}$ tem uma força resultante de $30 - 10 = 20\ \text{N}$ -- então $a = 20/m$, não $30/m$.
Newton's second law is $\vec{F}_{net} = m\vec{a}$, or $\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$: acceleration equals the net force divided by the mass. More force means more acceleration; more mass means less. Always add the forces as vectors first, then divide.
Segunda Lei de Newton é $\vec{F}_{net} = m\vec{a}$, ou $\vec{a} = \dfrac{\vec{F}_{net}}{m}$: a aceleração é igual à força resultante dividida pela massa. Mais força significa mais aceleração; mais massa significa menos. Sempre some as forças como vetores primeiro, depois divida.