II zasada dynamiki Newtona

Zapamiętaj

Jeżeli na dane ciało działa siła wypadkowa (różna od wektora zerowrego), to ciało to porusza się ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do tej siły i odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała.

$\vec{a}=\frac{\vec{F_w}}{m}$

Druga zasada dynamiki Newtona brzmi:

Jeżeli na ciało działające siły nie równoważą się, to ciało to porusza się ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły wypadkowej i odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała.

$\vec{a}=\frac{\vec{F_w}}{m}$

Zgodnie z powyższym wzorem widać, że kierunek i zwrot przyspieszenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem przyłożonej siły.

Przekształcamy powyższy wzór, mnożąc obie strony równania przez m i otrzymujemy:

$\vec{F_w}=m\cdot \vec{a}$

Powyższe wyrażenie pozwala wyprowadzić jednostkę siły, którą jest 1 N (niuton).

Zatem 1 niuton jest to wartość siły, która przyłożona do ciała o masie 1 kg nadaje przyspieszenie równe 1 m/s².

Pytania

Co to znaczy, że przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do działającej siły?

To oznacza, że jeżeli nastąpi pewien przyrost siły, to nastąpi też taki sam (proporcjonalny) przyrost przyspieszenia (dwukrotny, trzykrotny...).

Co to znaczy, że przyspieszenie jest odwrotnie proporcjonalne do masy ciała?

To oznacza, że przy takiej samej sile oddziaływania aby nadać na przykład ciału dwukrotnie (trzykrotnie, czterokrotnie ...) większe przyspieszenie, ciało to musi mieć dwukrotnie (odpowiednio trzykrotnie, czterokrotnie ...) mniejszą masę. O tyle, o ile zmniejszy sie masa ciała, o tyle wzrośnie (proporcjonalnie) wartość przyspieszenia.

Poziom zaawansowany

Czasem używa się innych jednostek siły.

Kilogram-siła (kG) jest to siła nadająca ciału o masie 1 kg przyspieszenie ziemskie g=9,81 m/s². Stąd 1 N = 9,80665 N.

Dyna jest to w układzie CGS jednostka siły, która nadaje ciału o masie 1 g przyspieszenie 1 cm/s². Stąd 1 dyna = 10^-5 N.

Inne zagadnienia z tej lekcji

I zasada dynamiki Newtona

I zasada dynamiki, pojęcia układu inercjalnego i bezwładności. Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub działające siły równoważą się, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

III zasada dynamiki Newtona

omówienie III zasady dynamiki Newtona. Jeżeli ciało A działa na ciało B pewną siłą F1, to ciało B działa na ciało A siłą F2 równą co do wartości bezwzględnej i o tym samym kierunku, ale o przeciwnym zwrocie.

Pęd

omówienie pojęcia pędu w dynamice. Pęd jest to wektorowa wielkość fizyczna, która jest równa iloczynowi prędkości ciała i jego masy. Wektor pędu ma taki sam zwrot i kierunek jak wektor prędkości.

Uogólniona postać drugiej zasady dynamiki

Omówienie postaci ogólnej II zasady dynamiki i pojęcia popędu siły. Siła działająca na ciało jest równa szybkości zmiany pędu ciała. Popęd siły (impuls siły) jest to wielkość fizyczna, równa iloczynowi siły działającej na ciało i czasu jej działania.

Zderzenie czołowe

Od czego zależą skutki zderzenia czołowego pojazdów? Co zwiększa szanse na przeżycie takiego wypadku?