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.
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:
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:
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.
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.