Drugi Njutnov zakon — zašto punu kolicu teže ubrzaš?
Ubrzanje je srazmerno sili, a obrnuto srazmerno masi (Drugi Njutnov zakon: a = F/m, F = m·a); veza njutna sa osnovnim jedinicama i primena preko rezultante.
Video
Pojmovi
- Sila i ubrzanje
- Sila menja brzinu tela — daje mu ubrzanje. Pravac i smer ubrzanja su uvek isti kao pravac i smer sile koja ga izaziva.
- Ubrzanje zavisi od sile
- Ako na isto telo deluješ jačom silom, ono dobija veće ubrzanje. Dvostruko veća sila daje dvostruko veće ubrzanje — ubrzanje je srazmerno sili: $a \sim F$.
- Ubrzanje zavisi od mase
- Isto telo lakše ubrzaš ako ima manju masu. Dvostruko veća masa daje dvostruko manje ubrzanje — ubrzanje je obrnuto srazmerno masi: $a \sim \dfrac{1}{m}$.
- Drugi Njutnov zakon
- Oba zaključka spaja Drugi Njutnov zakon: ubrzanje je srazmerno sili, a obrnuto srazmerno masi tela: $a = \dfrac{F}{m}$, odnosno $F = m \cdot a$.
- Pravac i smer
- Ubrzanje ima isti pravac i smer kao sila koja na telo deluje. Ako sila gura napred, telo ubrzava napred; ako koči, ubrzanje je unazad.
- Njutn preko osnovnih jedinica
- Iz $F = m \cdot a$ sledi veza jedinica: $1\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg} \cdot \dfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s^2}}$. Sila od 1 njutna daje telu mase 1 kg ubrzanje od 1 m/s².
- Zakon i rezultanta
- Ako na telo deluje više sila, u Drugi Njutnov zakon ide rezultujuća sila: $a = \dfrac{F_R}{m}$. Ako je rezultanta nula, ubrzanje je nula — telo miruje ili ide ravnomerno.
- Primer iz života
- Isti motor brže ubrza motocikl nego kamion, jer kamion ima mnogo veću masu. Punu kolicu, zbog veće mase, istom silom ubrzaš slabije nego praznu.
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F$ | sila | N |
| $m$ | masa tela | kg |
| $a$ | ubrzanje | m/s² |
$1\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m/s^2}$. Pravac i smer ubrzanja jednaki su sili.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $a$ | ubrzanje | m/s² |
| $F$ | sila (ili rezultanta) | N |
| $m$ | masa | kg |
Veća sila → veće ubrzanje; veća masa → manje ubrzanje.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $m$ | masa | kg |
| $F$ | sila | N |
| $a$ | ubrzanje | m/s² |
Kada znamo silu i ubrzanje koje ona daje telu.
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Kako ubrzanje zavisi od sile (na istom telu)?
2. Kako ubrzanje zavisi od mase (pri istoj sili)?
3. Drugi Njutnov zakon glasi:
4. Kakav je pravac i smer ubrzanja u odnosu na silu?
5. Čemu je jednak 1 njutn preko osnovnih jedinica?
6. Silu od 1 N daje telu mase 1 kg ubrzanje od:
7. Ako na telo deluje više sila, ubrzanje računamo preko:
8. Isti motor brže ubrza motocikl ili kamion?
9. Ako je rezultanta sila nula, ubrzanje je:
10. Dvostruko veća sila na isto telo daje:
Rešeni zadaci
Na telo mase 5 kg deluje sila 20 N. Koliko je ubrzanje?
-
$a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{20\ \mathrm{N}}{5\ \mathrm{kg}} = 4\ \mathrm{m/s^2}$Silu podelimo masom.
Kolika sila daje telu mase 8 kg ubrzanje 3 m/s²?
-
$F = m \cdot a = 8\ \mathrm{kg} \cdot 3\ \mathrm{m/s^2} = 24\ \mathrm{N}$Masu pomnožimo ubrzanjem.
Sila 100 N daje nekom telu ubrzanje 5 m/s². Kolika je masa tela?
-
$m = \dfrac{F}{a} = \dfrac{100\ \mathrm{N}}{5\ \mathrm{m/s^2}} = 20\ \mathrm{kg}$Silu podelimo ubrzanjem.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Na telo mase 4 kg deluje sila 60 N. Koliko je ubrzanje?
Kolika sila daje telu mase 6 kg ubrzanje 4 m/s²?
Sila 290 N daje telu ubrzanje 5 m/s². Kolika je masa tela?
Dva tela, jedno lakše i jedno teže, guraš istom silom. Koje dobija veće ubrzanje?
Šta je ubrzanje tela ako je rezultanta svih sila na njega jednaka nuli?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 8. Od sile do brzine — kako predvideti kretanje tela?