Σπρώξτε ένα καρότσι αγορών και επιταχύνει. Σπρώξτε το πιο δυνατά και επιταχύνει περισσότερο. Γεμίστε το με ψώνια και επιταχύνει λιγότερο. Αυτή η σχέση είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: η δύναμη ισούται με τη μάζα επί την επιτάχυνση, ή F = ma. Είναι μια από τις πιο χρήσιμες εξισώσεις στη φυσική. Σας λέει πόση δύναμη χρειάζεται για να επιταχυνθεί ένα αντικείμενο δεδομένης μάζας ή πόσο θα επιταχυνθεί ένα αντικείμενο όταν ασκηθεί μια δεδομένη δύναμη. Ισχύει για τα πάντα, από ένα μήλο που πέφτει μέχρι έναν πύραυλο που εκτοξεύεται στο διάστημα.

Ο δεύτερος νόμος είναι μια διανυσματική εξίσωση. Η δύναμη και η επιτάχυνση είναι και οι δύο διανύσματα, που σημαίνει ότι έχουν κατεύθυνση. Η επιτάχυνση έχει την ίδια κατεύθυνση με τη συνολική δύναμη. Εάν πολλαπλές δυνάμεις ασκούνται σε ένα αντικείμενο, τις προσθέτετε ως διανύσματα για να βρείτε τη συνολική δύναμη. Ο δεύτερος νόμος λειτουργεί επίσης σε μια πιο γενική μορφή: η δύναμη ισούται με τον ρυθμό μεταβολής της ορμής. Αυτή η μορφή είναι απαραίτητη όταν αλλάζει η μάζα, όπως σε έναν πύραυλο που καίει καύσιμο. Ο δεύτερος νόμος δεν είναι ορισμός της δύναμης. Είναι μια σχέση μεταξύ δύναμης, μάζας και επιτάχυνσης. Σας λέει ότι αν γνωρίζετε δύο από τους τρεις, μπορείτε να υπολογίσετε τον τρίτο.

Βασικά σημεία

• Εξίσωση. F = ma.
• Διάνυσμα. Η δύναμη και η επιτάχυνση έχουν κατεύθυνση.
• Καθαρή δύναμη. Άθροισμα όλων των δυνάμεων σε ένα αντικείμενο.
• Γενική μορφή. F = dp/dt.
• Εφαρμογές. Από πτώση μήλων μέχρι εκτοξεύσεις πυραύλων.

Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα δεν είναι ο ίδιος με τον πρώτο νόμο. Ο πρώτος νόμος ορίζει τη δύναμη. Ο δεύτερος νόμος την ποσοτικοποιεί.