Nella lezione precedente ci siamo occupati del primo principio della dinamica, in questa invece esaminiamo il secondo principio della dinamica, che ci fornisce la relazione matematica che intercorre fra la variazione di velocità di un corpo e la causa che lo genera, ovvero la forza applicata ad esso.
La definizione del secondo principio della dinamica è la seguente:
" Se una forza agisce su un corpo, gli imprime un'accelerazione direttamente proporzionale all'intensità della forza, e inversamente proporzionale alla massa del corpo stesso. "Proviamo a spiegare l'enunciato del principio un pò meglio, prendiamo per esempio una gara di ciclismo, in cui per semplicità supponiamo che i corridori abbiano tutti la stessa massa. I ciclisti si distaccheranno uno dall'altro grazie alla diversa forza che esercitano sui pedali. Il vincitore sarà colui che ha esercitato la forza maggiore.
Il secondo principio della dinamica può essere diviso in due parti:
- la prima parte ci dice che tanto maggiore è la forza applicata ad un corpo di una certa massa, tanto maggiore sarà la sua variazione di velocità o accelerazione.
- la seconda parte di questo principio sui movimenti dei corpi ci dice che, per una certa forza, di una determinata intensità, l'accelerazione subita dal corpo è inversamente proporzionale alla sua massa. In altre parole se a due corpi di massa differente, m1 < m2, applichiamo la stessa forza, il primo avendo una massa minore subirà un'accelerazione maggiore.
La formula che rappresenta il secondo principio della dinamica è:
F=ma; ( ovvero, forza uguale a massa pe accelerazione)
oppure:
a=F/a.
Da questo principio si ricava anche l'unità di misura della forza, il Newton [N]. Per definizione il Newton è la forza necessaria per imprimere un' accelerazione di 1 metro al secondo quadro, ad un corpo con massa di 1 kg.
Per eliminare la confusione che qualcuno potrebbe avere, precisiamo che le unità di misura sopra descritte sono quelle del sistema intenazionale universalmente riconosciuto, mentre nella pratica quotidiana è frequente utilizzare il chilogrammo (inteso come chilogrammo peso) del sistema ingegneristico e relativi sottomultipli (etto, grammo). Volendo paragonare le untà di misura dei due sistemi, avremo le seguenti relazioni:
1 chilogrammo-peso = 9,8 newton.
In un'apposita lezione ci occuperemo dei vari sistemi di unità di misura.