Сонгодог механикийн үндсэн зарчмуудын нэг болох Ньютоны Хөдөлгөөний 2-р хууль нь биетэд үйлчлэх хүч, түүний масс, хурдатгалын хоорондын хамаарлыг тоон хэлбэрээр дүрсэлсэн байдаг. Энэ хууль нь объектууд хэрхэн, яагаад хөдөлж байгааг ойлгох тулгын чулуу юм.
Ньютоны Хөдөлгөөний 2-р хуульд объектын хурдатгал нь түүнд үйлчлэх цэвэр хүчтэй шууд пропорциональ, масстай урвуу пропорциональ байна гэж заасан. Энэ хамаарлыг тэгшитгэлээр томъёолж болно:
\(a = \frac{F}{m}\)
Хаана:
Ньютоны 2-р хуулийн мөн чанар нь объектод үйлчлэх хүч түүний хөдөлгөөнд хэрхэн нөлөөлж байгааг ойлгох явдал юм. Энэ хууль нь том хүч нь илүү их хурдатгалд хүргэдэг бөгөөд их масс нь ижил хүчний хувьд бага хурдатгалд хүргэдэг гэдгийг бидэнд хэлдэг. Жишээлбэл, машиныг түлхэх нь унадаг дугуйг ижил хүчээр түлхэхтэй харьцуулахад хурд багатай байх болно, учир нь машины масс илүү их байдаг.
Хүч ба хурдатгалын шууд пропорциональ байдал нь хэрэв та объектод хэрэглэсэн хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл масс нь тогтмол хэвээр байна гэж үзвэл түүний хурдатгал мөн хоёр дахин нэмэгддэг гэсэн үг юм. Үүний эсрэгээр, хэрэв та өөр өөр масстай хоёр объектод ижил хүч хэрэглэвэл илүү их масстай объектын хурдатгал бага байх болно.
Масс ба хурдатгалын урвуу хамаарал нь объектын хөдөлгөөн нь илүү их масстай бол түүнийг өөрчлөхөд илүү хэцүү болохыг харуулж байна. Ийм учраас хүнд биетүүд хөнгөн биетүүдтэй ижил хурдатгалд хүрэхийн тулд илүү их хүч шаарддаг.
Өдөр тутмын хэд хэдэн үзэгдлийг Ньютоны хоёрдугаар хуулиар тайлбарладаг. Хөлбөмбөгийн бөмбөгийг өшиглөхөд таны хөл бөмбөгийг цохих нь түүний хурдатгалд хүргэдэг. Та илүү хүчтэй өшиглөх тусам бөмбөгний хурдатгал ихсэх болно. Үүнтэй адилаар жолоо барих үед таны машины хурдатгал нь хөдөлгүүрийн хүчнээс шууд хамаардаг. Та хурдасгуурын дөрөө дээр дарах үед та хүчийг нэмэгдүүлж байгаа бөгөөд энэ нь эргээд машины хурдыг нэмэгдүүлдэг.
Ньютоны 2-р хуулийг харуулах нэг энгийн туршилт бол тоглоомон машин, пүршний жин, янз бүрийн жин ашиглах явдал юм. Пүршний жинг тоглоомон машинд холбож, гадаргуу дээгүүр татах замаар та хэрэглэсэн хүчийг хэмжиж болно. Дараа нь машинд янз бүрийн жин нэмж (түүний массыг өөрчилдөг) мөн ижил хүчийг хэрэглэснээр хурдатгал хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг ажиглаж болно. Энэхүү практик үзүүлбэр нь хуулинд тусгагдсан хүч, масс, хурдатгалын хамаарлыг онцлон харуулав.
Үл мэдэгдэх хэмжигдэхүүнийг тооцоолохын тулд Ньютоны 2-р хуулийг янз бүрийн нөхцөл байдалд ашиглаж болно. Жишээлбэл, хэрэв та объектын масс болон хүрэхийг хүсч буй хурдатгалын хэмжээг мэддэг бол шаардагдах хүчийг тооцоолж болно. Эсрэгээр, объектод үйлчлэх хүч ба түүний хурдатгалыг хэмжих замаар та түүний массыг тодорхойлж болно. Энэхүү уян хатан байдал нь Ньютоны хоёрдугаар хуулийг физикийн хүчирхэг хэрэгсэл болгодог.
Хүчийг тооцоолох Ньютоны хоёрдугаар хуулийн математик илэрхийлэл нь:
\(F = m \cdot a\)
Энэ томьёо нь таталцал, үрэлт, хэрэглэсэн хүч зэрэг объектод үйлчилж буй хүчнүүд мэдэгдэж байгаа динамикийн асуудлыг шийдвэрлэхэд тустай бөгөөд та хурдатгал эсвэл эсрэгээр нь олох хэрэгтэй.
Ньютоны хоёр дахь хууль нь инженерчлэл, сансар судлал, автомашины дизайн гэх мэт янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь тээврийн хэрэгслийн загварт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь хүссэн хурдатгалд аюулгүй хүрч чадна. Сансар огторгуйд пуужин хөөргөх, сансарт маневр хийхэд шаардагдах хүчийг тооцоолоход ашигладаг. Энэ хууль нь мөн ажил ба энергийн зарчмуудыг үндэслэж, хүч хэрхэн хөдөлгөөн болон кинетик энерги болж хувирдаг тухай үндсэн ойлголтыг өгдөг.
Спортын хувьд Ньютоны хоёрдугаар хуулийн үр дагаврыг ойлгох нь гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалдаг. Жишээлбэл, хөлбөмбөгт тоглогчийн цохилтоор бөмбөгөнд өгөх хүчийг хурдатгал, эцэст нь бөмбөгний хурд, замнал өөрчлөхийн тулд тохируулж болно. Үүний нэгэн адил хөнгөн атлетикийн тамирчид хөдөлгөөний үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд энэ хуулийг ашигладаг бөгөөд тэдний жин, хэрэглэсэн хүч хэрхэн хурд болж хувирдгийг ойлгодог.
Ньютоны 2-р хуулийн талаархи нийтлэг буруу ойлголт бол массыг жингээр андуурдаг явдал юм. Масс нь биет дэх бодисын хэмжээг хэмжих хэмжүүр бөгөөд тогтмол байдаг бол жин нь тухайн масс дээр үйлчлэх таталцлын хүч юм. Тиймээс Ньютоны 2-р хуулийг хэрэглэхдээ энэ хоёрыг ялгаж, тооцоололд зөв хэмжигдэхүүнийг (масс) ашиглах нь маш чухал юм.
Өөр нэг буруу ойлголт бол ижил масстай биетүүд ижил хүч хэрэглэх үед ижил хурдатгалтай байх болно гэж үздэг. Энэхүү хэт хялбарчлал нь үрэлт, агаарын эсэргүүцэл зэрэг гадны хүчин зүйлсийг үл тоомсорлодог бөгөөд энэ нь хурдатгалд ихээхэн нөлөөлдөг. Ньютоны 2-р хуульд өөрөөр заагаагүй бол хамгийн тохиромжтой нөхцөлийг тооцдог тул бодит амьдрал дээрх хэрэглээ нь эдгээр гадны хүчийг тооцоолохын тулд тохируулга хийх шаардлагатай болдог.
Ньютоны Хөдөлгөөний хоёр дахь хууль нь хүч, масс, хурдатгалын хоорондын хамаарлыг ойлгох үндсэн суурийг бий болгодог. Энэ нь зөвхөн физикийн хувьд чухал ач холбогдолтой төдийгүй инженерчлэл, спорт, өдөр тутмын амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Онолын үзэл баримтлалыг судалж, практик туршилт хийснээр энэ хуулийн зарчмуудыг янз бүрийн нөхцөл байдалд ажиглаж, ашиглаж болно. Хуулийн энгийн байдал нь түүний ач холбогдлыг үгүйсгэж, манай орчлон дахь хөдөлгөөний механик болон хүчний мөн чанарын талаар гүн гүнзгий ойлголтыг өгдөг.
