Krajem 1600-ih Sir Isaac Newton objavio je "Principia Mathematica", knjigu koja je povezivala svjetove matematike i fizike. Između ostalih važnih ideja, opisao je i drugi zakon gibanja - ta je sila jednaka masi pomnoženoj s ubrzanjem ili f = ma. Iako na prvi pogled izgleda jednostavno, zakon ima nekoliko važnih implikacija, uključujući način kretanja objekata na Zemlji i u svemiru. Temeljni zakoni poput ovog omogućili su znanstvenicima da točno istražuju prirodu, a inženjerima da izgrade strojeve koji rade.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Sila je jednaka masi puta ubrzanju ili f = ma.
Značenje sile
Sila je fizička veličina s kojom se nosite u svakodnevnom životu. Potrebna je sila da se otvore vrata, podigne dijete ili pukne jaje. To je povlačenje ili potiskivanje jednog predmeta na drugi; objekti mogu biti bilo što, od protona i elektrona pa sve do planeta i galaksija. Povlačenje ili potiskivanje može doći iz izravnog kontakta ili, u slučaju gravitacije, električne energije i magnetizma, iz daljine. Znanstvenici mjere silu u jedinicama zvanim njutni, gdje je jedan njutn sila potrebna za ubrzanje mase od 1 kilograma jedan metar u sekundi na kvadrat.
Značenje ubrzanja
Kad hokejski pak klizi po ledu, to čini prilično konstantnom brzinom sve dok ne pogodi cilj ili štap igrača. Iako se kreće, ne ubrzava se. Ubrzanje dolazi samo zbog promjene brzine. Kada objekt dobije brzinu, njegovo ubrzanje je pozitivno; kad se brzina izgubi, ubrzanje je negativno. Mjerite brzinu u jedinicama udaljenosti podijeljene s vremenom, poput milja na sat ili metara u sekundi. Ubrzanje je promjena brzine podijeljena s vremenom promjene brzine, tako da iznosi metri u sekundi u sekundi ili metri u sekundi na kvadrat.
Značenje mise
Masa predmeta je mjera koliko tvari sadrži. Gumena kugla ima manju masu od olovne kuglice iste veličine, jer u sebi ima manje materije, manje atoma i manje protona, neutrona i elektrona koji čine atome. Masa se također opire naporu da ga se pogura ili povuče; loptu za ping-pong lako je podići i baciti; kamion za smeće nije. Kamion je puno tisuća masivniji od ping-pong lopte. Standardna jedinica za masu je kilogram, oko 2,2 kilograma.
Skalari i vektori
Masa je jednostavna vrsta količine. Možete imati velike mase, malene mase i između masa. To je otprilike to. Znanstvenici jednostavne veličine nazivaju skalarima jer će ih jedan broj opisati. Sila i ubrzanje su, međutim, složeniji. Imaju i veličinu i smjer. Primjerice, TV prognozer vremena govori o vjetru koji dolazi sa zapada brzinom od 20 milja na sat. Ovo je vektor brzine (brzine) vjetra. Da biste u potpunosti opisali silu ili ubrzanje, trebate i količinu i smjer. Primjerice, snježnog dana vučete dječje saonice u smjeru naprijed snagom od 50 njutna, a ona ubrzava u istom smjeru na 0,5 metra u sekundi na kvadrat.
Značenje sile, mase i ubrzanja
Newtonov drugi zakon gibanja čini se dovoljno jednostavan: Pritisnite objekt određene mase i on ubrzava na temelju količine sile i mase. Mala sila velike mase rezultira sporim ubrzanjem, a velika sila male mase daje brzo ubrzanje. Što se događa kad nema sile? Sila nula na bilo koju masu daje nula ubrzanja. Ako objekt mirno stoji, ostaje miran; ako se kreće, nastavlja se kretati istom brzinom i smjerom. Imajte na umu da istovremeno može biti uključeno nekoliko sila. Na primjer, zavežete konop oko kamene stijene i povučete svom snagom. Postoje sila i masa, ali gromada se ne miče, pa je ubrzanje nula. Sila trenja između gromade i tla poništava silu vašeg povlačenja. Za pomicanje gromade potrebna vam je mnogo veća sila, poput traktora.