2. Newtonsches Bewegungsgesetz

Die Beschleunigung eines Systems ist direkt proportional und richtungsgleich zur auf das System wirkenden äußere Nettokraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse. In Gleichungsform lautet das zweite Newtonsche Gesetz a=ΣF/m A ist gleich der Summe von F geteilt durch m, wobei a die Beschleunigung ist, ΣF die Summe von F die Nettokraft, siehe 1. Newtonsches Bewegungsgesetz, und m die Masse. Dies wird oft in der bekannteren Form ΣF=ma geschrieben, wo die Summe der Nettokräfte gleich Masse mal Beschleunigung ist, aber die erste Gleichung gibt einen besseren Einblick in die Bedeutung des zweiten Newtonschen Gesetzes. Wenn nur die Größe der Kraft und der Beschleunigung betrachtet wird, kann diese Gleichung in der einfacheren skalaren Form geschrieben werden: Fnet = maF NET ist gleich M mal A.

Komponentenform des 2. Newtonschen Gesetzes

Bei einem zweidimensionalen Problem müssen wir ein Freikörperdiagramm verwenden. Zunächst müssen die Kräfte in x- und y-Komponenten zerlegt werden. Dann können wir das zweite Gesetz in jeder Richtung anwenden. Kräfte, die in x-Richtung wirken, sind für die Beschleunigung in dieser Richtung verantwortlich. Das gleiche Prinzip gilt für die Kräfte, die in y-Richtung wirken, und ihre Wirkung auf die Beschleunigung in dieser Richtung.

Ein weißer Kasten mit einer Gleichung steht neben einem Mann in Kleidung des siebzehnten Jahrhunderts. Der Kasten enthält die Gleichungen für das 2. Newtonsche Gesetz, aufgelöst in x- und y-Komponenten. Für die x-Richtung ist die Nettokraft gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung in dieser Richtung. Für die y-Richtung ist die Nettokraft gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung in dieser Richtung.

Abbildung 1: Das 2. Newtonsche Bewegungsgesetz in Komponenten für jede Richtung ausgedrückt.