قانون نيوتن الثاني

عندما لا تتعادل القوى، تغيّر القوة المحصلة الحركة: فيتسارع الجسم أو يتباطأ. ومدى سرعة تغيّر سرعته، بالأمتار في الثانية كل ثانية، هو التسارع $a$. وحدته هي $\mathrm{m/s^2}$: فالتسارع بمقدار $2\ \mathrm{m/s^2}$ يعني زيادة السرعة بمقدار $2\ \mathrm{m/s}$ كل ثانية. والتباطؤ هو أيضًا تسارع، لكنه يتجه إلى الخلف. ينص قانون نيوتن الثاني على مقدار التسارع:

$$\sum \vec{F} = m\vec{a}$$

يتجه التسارع في الاتجاه نفسه للقوة المحصلة، وتكتسب الكتلة الأكبر تسارعًا أقل من القوة نفسها. تُقاس القوة بالنيوتن: $1\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg \cdot m/s^2}$.

يتلاشى N و mg؛ وتكون محصلة القوة F ناقص f نحو اليمين، وكذلك التسارع.

حلّ المسألة في ثلاث خطوات: ارسم كل قوة تؤثر في الجسم، واختر اتجاهاً موجباً، ثم اكتب محصلة القوى على صورة $\relax ma$.

يُدفَع صندوق كتلته $5\ \mathrm{kg}$ نحو اليمين بقوة $40\ \mathrm{N}$، بينما يسحبه الاحتكاك نحو اليسار بقوة $10\ \mathrm{N}$: $\relax 40 - 10 = 5a$، لذا يكون $a = 6\ \mathrm{m/s^2}$ نحو اليمين.