牛顿第二定律成立的条件是:
1. 物体受到的合力不为零。
2. 物体受到的合力与物体的质量成正比。
3. 物体受到的合力的方向与物体加速度的方向始终一致。
此外,牛顿第二定律还要求研究的系统不受外力,或所受的外力之和等于零。这个规律被称为牛顿第一运动定律。在惯性参考系中,牛顿第二定律表明物体加速度的大小与物体质量和力成正比,与物体的质量无关。
以上就是牛顿第二定律成立的条件,希望对你有所帮助。
牛顿第二定律适用于惯性参考系,即不考虑地球自转影响的惯性系。在这样一个惯性系中,物体受到的合外力与其加速度之间的关系可以用牛顿第二定律表示为:$F = m \cdot a$,其中$F$是合外力,$m$是物体质量,$a$是物体的加速度。
例题:一个质量为$5kg$的物体在水平地面上受到一个大小为$20N$、方向与地面成$30^{\circ}$角的拉力作用,物体在水平地面上运动时受到的摩擦力为重力的$0.2$倍。求:
1.物体所受的摩擦力;
2.物体所受的合力;
3.物体的加速度。
在这个问题中,物体在水平地面上运动,因此可以认为物体在垂直方向上受到的重力是不变的,而水平方向上的合外力由拉力、摩擦力和牛顿第二定律共同决定。
水平方向:$F_{合} = F\cos{30^{\circ} - f}$
其中,$F$是拉力,$f$是摩擦力。
代入已知量,可得:
$F\cos{30^{\circ} - f = 20\cos 30^{\circ} - 5 \times 0.2 \times 9.8 = 14.4}$
再根据牛顿第二定律,可得物体的加速度为:
$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{14.4}{5} = 2.88m/s^{2}$
这个例题展示了牛顿第二定律在具体问题中的应用,通过分析物体受到的合外力以及物体的质量,可以求得物体的加速度。