Кратко по пунктам
Причина ускоренного движения — действие силы; точнее, нескомпенсированной равнодействующей силы:
\[ \vec F_{\text{равн}}\neq 0. \] Если силы скомпенсированы, скорость тела не меняется.Примеры: один и тот же мяч бьют слабо и сильно; одинаковую тележку толкают с разной силой. При одной и той же массе большая сила сообщает большее ускорение.
В опыте на рис. 24 тележка разгоняется силой груза, подвешенного через блок. Меняя груз, меняют силу; меняя загрузку тележки — её массу. Опыт показывает:
\[ a\sim F \quad (m=\text{const}), \qquad a\sim \frac1m \quad (F=\text{const}). \] Отсюда в СИ: \[ a=\frac{F}{m}. \]Второй закон Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей приложенных сил, обратно пропорционально массе и совпадает с силой по направлению.
\[ \vec a=\frac{\vec F_{\text{равн}}}{m}, \qquad \vec F_{\text{равн}}=m\vec a. \]Вектор ускорения направлен так же, как вектор равнодействующей силы:
\[ \vec a\uparrow\uparrow \vec F_{\text{равн}}. \]
Как понять принцип
Сила — причина изменения скорости, а не причина движения. Масса — мера инертности: чем больше масса, тем труднее разогнать тело. Поэтому при той же силе тяжёлое тело получает меньшее ускорение.
Проверка
По данным сверху:
\[
a=\frac{F}{m}=\frac{2\ \text{Н}}{1\ \text{кг}}=2\ \text{м/с}^2,
\]
\[
x=\frac{at^2}{2}=\frac{2\cdot 5^2}{2}=25\ \text{м}.
\]
Сходится с ответом \(25\ \text{м}\).
