제2법칙: 동일한 가속도에서의 운동

동일한 가속도로 움직이는 물체는 뉴턴의 제2법칙을 따릅니다. 질량이 없고 끝낼 수 없는 밧줄로 다른 동일한 차를 견인하는 자동차를 생각해 보십시오. 로프는 두 차량에 동일하고 반대되는 힘을 가합니다. 그렇다면 자동차는 왜 가속해야 할까요?

이에 답하기 위해 각각의 자유물체 다이어그램이 그려집니다. 수직 힘이 균형을 이루기 때문에 각각에 작용하는 알짜 힘은 수평 힘 구성 요소를 사용하여 얻어집니다.

이제 두 자동차가 동일한 질량과 가속도를 갖는다는 사실을 사용하여 방정식은 자동차가 가속하는 힘을 얻기 위해 동일시됩니다.

마찰이 없는 도르래 위에 두 개의 불균일한 질량을 매달아 놓은 질량이 없고 확장할 수 없는 끈의 또 다른 예를 생각해 보십시오. 시스템이 해제되면 더 무거운 질량이 더 가벼운 질량을 들어 올리고 둘 다 동일한 가속도로 움직입니다.

자유물체 다이어그램과 뉴턴의 제2법칙을 사용하여 각 질량에 대한 알짜 힘에 대한 방정식을 도출할 수 있습니다. 이 방정식을 빼고 재정렬하면 질량 가속도의 값이 얻어집니다.