Zweites Gesetz: Bewegung unter gleicher Beschleunigung

Körper, die sich mit der gleichen Beschleunigung bewegen, gehorchen dem zweiten Newtonschen Gesetz. Stellen Sie sich ein Auto vor, das ein anderes identisches Auto mit einem masselosen, nicht dehnbaren Seil zieht. Das Seil übt die gleiche und entgegengesetzte Kraft auf beide Wagen aus. Warum sollte das Auto dann beschleunigen?

Um diese Frage zu beantworten, wird jeweils ein Freikörperdiagramm gezeichnet. Da die vertikalen Kräfte ausgeglichen sind, wird die auf jede einzelne Kraft wirkende Nettokraft mit Hilfe der horizontalen Kraftkomponenten ermittelt.

Unter Ausnutzung der Tatsache, dass beide Autos die gleiche Masse und Beschleunigung haben, werden die Gleichungen gleichgesetzt, um die Kraft zu erhalten, die die Autos zum Beschleunigen bringt.

Betrachten Sie ein anderes Beispiel für eine masselose, nicht dehnbare Schnur, die zwei ungleiche Massen über eine reibungsfreie Riemenscheibe hängt. Wenn das System losgelassen wird, hebt die schwerere Masse die leichtere an, und beide bewegen sich mit der gleichen Beschleunigung.

Mit Hilfe von Freikörperdiagrammen und dem zweiten Newtonschen Gesetz kann eine Gleichung für die Nettokraft auf jede Masse abgeleitet werden. Wenn man diese Gleichungen subtrahiert und neu anordnet, erhält man den Wert der Beschleunigung der Massen.