ادفع عربة التسوق فتتسارع. ادفعها بقوة أكبر فتتسارع أكثر. املأها بالبضائع فتتسارع أقل. هذه العلاقة هي قانون نيوتن الثاني: القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع، أو ق = ك × ت. وهو من أهم المعادلات في الفيزياء. فهو يحدد مقدار القوة اللازمة لتسريع جسم ذي كتلة معينة، أو مقدار تسارع الجسم عند تطبيق قوة معينة عليه. وينطبق هذا القانون على كل شيء، من تفاحة ساقطة إلى صاروخ ينطلق إلى الفضاء.

القانون الثاني للديناميكا الحرارية هو معادلة متجهة. القوة والتسارع كلاهما متجهان، أي لهما اتجاه. ويكون التسارع في نفس اتجاه محصلة القوى. إذا أثرت قوى متعددة على جسم ما، نجمعها كمتجهات لإيجاد محصلة القوى. يعمل القانون الثاني أيضًا بصيغة أكثر عمومية: القوة تساوي معدل تغير كمية الحركة. هذه الصيغة ضرورية عندما تتغير الكتلة، كما في صاروخ يحترق وقوده. القانون الثاني ليس تعريفًا للقوة، بل هو علاقة بين القوة والكتلة والتسارع. وينص على أنه إذا عُرف اثنان من هذه العناصر الثلاثة، يُمكن حساب العنصر الثالث.

النقاط الرئيسية

• Equation. F = ma.
• Vector. القوة والتسارع لهما اتجاه.
• القوة المحصلة. مجموع كل القوى المؤثرة على جسم ما.
• الصيغة العامة. F = dp/dt.
• Applications. من سقوط التفاح إلى إطلاق الصواريخ.

قانون نيوتن الثاني ليس هو نفسه القانون الأول. القانون الأول يُعرّف القوة، بينما القانون الثاني يُحدد كميتها.