Wirtualne laboratorium/Fizyka/Mechanika/Druga zasada dynamiki — wzór F = ma, siła, masa, przyspieszenie

Druga zasada dynamiki — wzór F = ma, siła, masa, przyspieszenie

Co zrobimy: Będziemy przykładać siłę do klocka o różnej masie i sprawdzać, jak zmienia się jego przyspieszenie.

Co widzisz na ekranie: Klocek ze strzałką siły, suwaki siły i masy (oraz opcjonalnie tarcia) i wektor przyspieszenia. Cięższy klocek rozpędza się wolniej; pasek relacji pokazuje a = F/m. Odczyty: siła, masa, przyspieszenie i bieżąca prędkość.

Druga zasada dynamiki — wzór F = ma, siła, masa, przyspieszenie
Fizyka · Mechanika · Druga zasada dynamiki (FIZ.MECH.PP.06)
Siła FF10 N
Masa mm2.0 kg
Tarcie FtF_t0 N
Startujesz od F = 10 N, m = 2 kg (a = 5 m/s²). Podwajasz masę przy tej samej sile — przyspieszenie:
siła F
10 N
masa m
2.0 kg
przysp. a
5.00
prędkość v
0.00 m/s
🎯 Wyzwanie: dobierz siłę i masę, by trafić w przyspieszenie

Co się właśnie stało?

Ta sama siła, ale cięższy klocek — i przyspieszenie spadło o połowę. Siła i masa działają na przyspieszenie przeciwnie.

Druga zasada dynamiki Newtona:

F=m aa=FmF = m\,a \qquad a = \dfrac{F}{m}

Przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do wypadkowej siły i odwrotnie proporcjonalne do masy.

Co to znaczy?

Mocniej pchasz → szybciej rozpędzasz (a rośnie z F). Cięższe ciało → trudniej rozpędzić (a maleje z m). Ta sama siła nada lekkiemu ciału duże przyspieszenie, a ciężkiemu małe.

Uwaga na wypadkową siłę:

liczy się siła NETTO. Jeśli działa tarcie, przyspiesza dopiero nadwyżka siły napędowej nad oporem:

a=F−Ftarciama = \dfrac{F - F_{tarcia}}{m}

Po co Ci to na maturze:

F = ma to najczęściej używany wzór dynamiki. Chwyt: znajdź siłę wypadkową, podziel przez masę — masz przyspieszenie; potem kinematyka (v = at, s = ½at²).

Zapamiętaj: przyspieszenie rośnie z siłą, a maleje z masą — a = F/m. To ilościowe serce mechaniki.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Druga zasada dynamiki

Przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do siły wypadkowej i odwrotnie proporcjonalne do masy: a=Fm⟺F=m aa = \dfrac{F}{m}\qquad\Longleftrightarrow\qquad F = m\,a

Co to oznacza

  • ta sama siła na większą masę daje mniejsze przyspieszenie,
  • większa siła na tę samą masę daje większe przyspieszenie.

Siła wypadkowa

O przyspieszeniu decyduje siła wypadkowa (netto) — suma wszystkich sił, z uwzględnieniem np. tarcia. Gdy siły się równoważą (F=0F=0), przyspieszenie jest zerowe.

Oznaczenia: FF — siła wypadkowa, mm — masa ciała, aa — przyspieszenie.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Jak brzmi druga zasada dynamiki Newtona?

Przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do siły wypadkowej i odwrotnie proporcjonalne do masy: F = ma.

›

Co się dzieje z przyspieszeniem, gdy rośnie masa?

Maleje — przy tej samej sile przyspieszenie jest odwrotnie proporcjonalne do masy.

›

Jaka siła decyduje o przyspieszeniu?

Siła wypadkowa (netto) — suma wszystkich sił, z uwzględnieniem np. tarcia.

Teoria (klasa): FIZ.1.2.1 → Lekcja maturalna: FIZ.M.1.2 → Wzór w tablicach →

Powiązane eksperymenty

Pierwsza zasada dynamiki — bezwładność →Prawo Hooke'a — siła sprężystości i wzór F = kx →Ruch po okręgu — siła dośrodkowa i wzór F = mv²/r →Trzecia zasada dynamiki — akcja i reakcja →Przeciążenie i nieważkość — ciężar pozorny →Rzut poziomy →