Jak rozumieć II zasadę dynamiki?

II zasada dynamiki jest zapisywana najczęściej wzorem:

Jak ten wzór rozumieć?

II zasada dynamiki Newtona mówi nam o efekcie działania siły na swobodne ciało. Siła nadaje ciału przyspieszenie, czyli zmienia prędkość ciała.

W zwykłej postaci II zasadę dynamiki formułuje się dla układów inercjalnych. Oznacza to, że w pełnym brzmieniu można by tę zasadę podać jako:

W układach inercjalnych przyspieszenie nadawane przez jakaś siłę jest wprost proporcjonalne do wartości tej siły, a odwrotnie proporcjonalne do masy ciała.

1. Im większa jest siła, tym większe przyspieszenie (większa zmiana prędkości wywołana w zadanym czasie).

2. Im większa jest masa ciała, tym proporcjonalnie większej siły potrzeba, aby wywołać to samo przyspieszenie.

II zasada dynamiki określa jak możliwość uzyskania przyspieszenia przez ciało zależy od masy:
- ta sama siła cięższemu ciału nadaje mniejsze przyspieszenie. 

Korzyść z zastosowania II zasady dynamiki objawia się wtedy, gdy dowiemy się, że siła jest wielkością użyteczną z tego powodu, że dla bardzo wielu sytuacji z góry wiemy jaka jest jej wartość. Znając zaś tę wartość będziemy teraz mogli przewidzieć co stanie się z ciałem - czy ono przyspieszy, czy zwolni, a może (jeśli siły nie działają) zachowa swój stan ruchu (pozostanie w spoczynku, lub będzie poruszało się ruchem jednostajnym, prostoliniowym).

Niezbyt szczęśliwe ujęcie II zasady dynamiki

Często o II zasadzie dynamiki mówi się w kontekście przekształconej postaci wzoru - zamiast wyliczać przyspieszenie, podaje się wzór na siłę:

F = ma

Takie podejście nie jest błędem, ale wg mnie stanowi pewną niezręczność przekazu. Bo przecież samo obliczenie wartości F wg tego wzoru niczego specjalnego nam nie mówi o przyrodzie - tu dowiadujemy się tylko, że z pomnożenia wartości m oraz a powstaje wartość określana jako F. Ale co z tego?

Prawdziwy sens II zasady dynamiki, to odwołanie się do schematu przyczyna -> skutek. Siła będąca przyczyną zmiany ruchu, powoduje przyspieszenie o wartości a. Właśnie tak jak w podstawowym wzorze: