Druga zasada dynamiki: najpierw wybierz ciało, potem sumuj siły
Na pudełko działa siła 20 N. Czy to wystarczy, żeby obliczyć jego przyspieszenie? Jeszcze nie. Musimy znać masę i pozostałe siły. W drugiej zasadzie dynamiki występuje siła wypadkowa, nie dowolnie wybrana strzałka z rysunku.
W tym materiale
Na pudełko działa siła 20 N. Czy to wystarczy, żeby obliczyć jego przyspieszenie? Jeszcze nie. Musimy znać masę i pozostałe siły. W drugiej zasadzie dynamiki występuje siła wypadkowa, nie dowolnie wybrana strzałka z rysunku.
Potrzebne wiadomości: Masa, przyspieszenie, wektory oraz pierwsza zasada dynamiki.
Równanie dla wybranego ciała
W inercjalnym układzie odniesienia, dla stałej masy i w zakresie mechaniki klasycznej, zapisujemy \sum \vec F=m\vec a. Suma obejmuje siły działające na rozpatrywane ciało. Siły, którymi ono działa na inne obiekty, należą do ich równań. Niuton ma jednostkę kg·m/s², więc podzielenie siły przez masę daje przyspieszenie.
Wybieramy osie i piszemy osobne równania składowych. Jeżeli pudełko na poziomym stole nie przyspiesza pionowo, to suma pionowych sił wynosi zero. Nie oznacza to braku tych sił. Poziomo może jednocześnie występować niezerowa wypadkowa.
Przykład
Pudełko o masie 3 kg ciągniemy poziomo siłą 15 N, a opór ma wartość 6 N. Przy osi zgodnej z ciągnięciem otrzymujemy 15-6=3a, stąd a=3 m/s². Nie dostalibyśmy tego wyniku z samego dzielenia 15 N przez masę. Jeżeli prędkość jest początkowo przeciwna przyspieszeniu, ciało najpierw zwalnia; kierunku prędkości nie da się odczytać z samej wypadkowej.
Warunek N=mg nie jest uniwersalnym prawem nacisku. Wynika z konkretnego bilansu pionowego. W przyspieszającej windzie albo przy ciągnięciu ukośną linką nacisk może być inny. Najbezpieczniejszy początek rozwiązania to nazwanie wszystkich oddziaływań i zaznaczenie zwrotów.
Zadania do tego tematu
- Dwie przeciwne siły działające na wózek
- Wskazanie wagi podczas przyspieszania windy w górę
- Wypadkowa siła wyznaczona ze zmiany prędkości
- Przyspieszenie od dwóch prostopadłych składowych siły
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto