Druhý Newtonův pohybový zákon - zákon síly

Začne-li na těleso v inerciální soustavě působit silou jiné těleso, změní se pohybový stav daného tělesa. Těleso se bude pohybovat se zrychlením.

Z běžného života víme, že chceme-li roztlačit prázdný a plný vozík, musíme působit na plný vozík větší silou, aby se oba vozíky pohybovaly se stejným zrychlením.

Víme též, že automobil s výkonnějším motorem, který vyvine větší tažnou sílu, se rozjíždí s větším zrychlením (při dané hmotnosti).

Zrychlení tělesa je přímo úměrné působící síle: .

Plně naložený automobil se rozjíždí pomaleji (tedy s menším zrychlením) než tentýž automobil prázdný.

Zrychlení je nepřímo úměrné hmotnosti tělesa při stejné působící síle: .

Lze tedy formulovat 2. Newtonův pohybový zákon (zákon síly):

Velikost zrychlení hmotného bodu je přímo úměrná velikosti výslednice sil působících na hmotný bod a nepřímo úměrná hmotnosti tělesa . Směr zrychlení je shodný se směrem výslednice sil, tedy .

Druhý Newtonův zákon lze též formulovat i takto:

Stálá síla působící na těleso o hmotnosti uvádí těleso do rovnoměrně zrychleného pohybu se zrychlením ; přitom platí (resp. ).

Druhý Newtonův zákon v originále:
Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae et fieri secundam lineam rectam qua vis illa imprimitur.

Na základě druhého pohybového zákona lze definovat jednotku síly - jeden newton: .

Síly udělují tělesu zrychlení podle druhého pohybového zákona nezávisle na tom, zda bylo těleso původně v pohybu či nikoliv. Zvláštním případem pak je situace, kdy výslednice sil na těleso působících je nulová. Takové těleso se pak pohybuje s nulovým zrychlením.

Budeme-li tlačit automobil silou, jejíž velikost bude stejná jako součet velikostí odporových a třecích sil působících proti pohybu, bude se automobil pohybovat rovnoměrným pohybem (tj. s nulovým zrychlením).

Z druhého pohybového zákona ve tvaru vyplývá první pohybový zákon. Je-li totiž , je i (hmotnost tělesa nemůže být nulová). To znamená, že se těleso pohybuje rovnoměrným přímočarým pohybem a nebo je v klidu (v dané vztažné soustavě).

Druhý pohybový zákon také umožňuje dynamické měření hmotnosti tělesa: známe-li velikost výslednice sil působících na těleso a změříme-li zrychlení, je možné hmotnost tělesa určit pomocí vztahu .