Zasady dynamiki Newtona
Fizyka — Klasa 1 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
📘Teoria 2
II zasada Newtona: Wypadkowa siła nadaje ciału przyspieszenie proporcjonalne do siły i odwrotnie proporcjonalne do masy: $\vec{F} = m\vec{a}$.
III zasada Newtona (akcji i reakcji): Każdej sile (akcji) towarzyszy równa co do wartości, lecz przeciwna co do zwrotu siła (reakcja): $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.
- I zasada: Coś samo z siebie nie rusza się ani nie zatrzymuje — potrzeba siły.
- II zasada: Im cięższa piłka, tym trudniej ją przyspieszyć.
- III zasada: Kiedy uderzasz w ścianę, ściana uderza Cię z tą samą siłą!
- Wypisz wszystkie siły działające na ciało
- Oblicz wypadkową: $F_{wyp} = F_1 + F_2 + \ldots$ (z uwzględnieniem kierunków)
- Oblicz przyspieszenie: $a = \frac{F_{wyp}}{m}$
- Zastosuj kinematykę: $v = v_0 + at$, $s = v_0t + \frac{1}{2}at^2$
- $F_{wyp} = 1200 - 200 = 1000$ N
- $a = \frac{F_{wyp}}{m} = \frac{1000}{500} = 2 \text{ m/s}^2$
Pierwsza
Bez siły wypadkowej ciało trwa w spoczynku lub ruchu jednostajnym.
Druga
$\vec{F}=m\vec{a}$.
Trzecia
Siły akcji i reakcji są równe co do wartości i przeciwnie skierowane.
∑Wzory 1
Co liczy: związek siły wypadkowej z przyspieszeniem.
🧩Quizy 1
✍Zadania 9
Druga zasada dynamiki:
Na ciało o masie $10\,\mathrm{kg}$ działa siła $50\,\mathrm{N}$. Oblicz przyspieszenie.
Na ciało $2\,\mathrm{kg}$ działa siła $10\,\mathrm{N}$, a tarcie wynosi $4\,\mathrm{N}$. Przyspieszenie:
Winda o masie $500\,\mathrm{kg}$ rusza w górę z $a=2\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}$. Oblicz siłę naciągu liny ($g=10$).
Ciało $5\,\mathrm{kg}$ ciągnięte poziomo siłą $30\,\mathrm{N}$, tarcie $10\,\mathrm{N}$. Oblicz przyspieszenie i drogę po $3\,\mathrm{s}$ (start z miejsca).
Masa ciała A wynosi $12$ kg. Oblicz wartość siły wypadkowej działającej na ciało A w chwili $t=35$ s.
Na książce (na stole) leży zeszyt. Na diagramie 1 dane są dwie z trzech sił działających na książkę: $\vec F_1$ (nacisk zeszytu, w dół) i $\vec F_2$ (reakcja stołu, w górę).
Na diagramach 2 i 3 narysuj: $\vec F_3$ — ciężar książki (w punkcie $P$) oraz $\vec F_4$ — siłę reakcji książki działającą na zeszyt (w punkcie $Q$). Zachowaj proporcje.
Kamień o masie $255$ g upuszczono z wysokości $19{,}4$ m. Wykaż, że w modelu ze stałą siłą oporu powietrza $0{,}148$ N obliczony czas spadania jest zgodny z pomiarem $t=2{,}05\pm0{,}01$ s. ($g=9{,}81\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.)
W rzeczywistości siła oporu powietrza zależy od prędkości ciała. Po analizie danych można ustalić, że wartość siły oporu działającej na kamień tuż przed upadkiem jest [A mniejsza od $0{,}148$ N / B większa od $0{,}148$ N], ponieważ siła oporu powietrza [1 rośnie ze wzrostem prędkości / 2 maleje ze wzrostem prędkości].