Page 196 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Przykład 43.

Oblicz masę pojazdu, którego rozpędzenie w czasie 5 s do szybkości 18 km wymaga wypadkowej siły 5 N.
h

Dane: Szukane:
F = 5 N m = ?
Δv = 18 km = 18 · 1000 m = 18 000 m = 5 m
h 3600 s 3600 s s
Δt = 5 s

Rozwiązanie:
Pojazd w czasie Δt = 5 s poruszał się ruchem jednostajnie przyspieszonym.
m
Wiedząc, że zwiększył w tym czasie swoją szybkość o Δv = 5 , możemy obliczyć wartość przyspieszenia ze wzoru:
s
a = Δv = 5 m s = 1 m
Δt 5 s s 2
m
Ponieważ to siła wypadkowa nadała ciału przyspieszenie a = 1 , to aby obliczyć masę pojazdu, skorzystamy
s
2
F
z drugiej zasady dynamiki Newtona: a =
m
F
Po przekształceniu wzoru otrzymamy: m =
a
Po podstawieniu wartości liczbowych:
m
m = 5 N = 5 kg · s 2 = 5 kg
1 m 1 m
s 2 s 2
Odpowiedź: Masa pojazdu wynosi 5 kg.

W skrócie

Druga zasada dynamiki Newtona: pod wpływem stałej siły wypadkowej ciało porusza się ruchem jednostajnie
zmiennym, w którym przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do wartości tej siły, a odwrotnie proporcjonalne
do masy ciała: a = F
m
Siłę wypadkową możemy obliczyć, mnożąc masę ciała przez jego przyspieszenie:
F = m · a
m
Jeden niuton (1 N) to wartość siły wypadkowej, która ciału o masie 1 kg nadaje przyspieszenie 1 s 2 .

Czy już umiesz? Sprawdź się!

1 Wykres przedstawia zależność wartości przyspieszenia ciała od wartości a ( )
m
działającej na niego siły. Oblicz masę tego ciała. s 2
0,8
2 Ciało o masie 100 kg rusza z miejsca pod działaniem siły wypadkowej 40 N. 0,6
Jakie uzyskuje przyspieszenie w tym ruchu? Jaką szybkość osiągnie po
5 sekundach ruchu? Jaką drogę przebędzie w tym czasie? 0,4
0,2
3 Oblicz wartość siły, z jaką odbija się od podłogi koszykarz o masie 60 kg,
m 0
jeżeli osiąga szybkość 2 s , a czas odbicia wynosi 0,2 s. 1 2 3 4 F (N)

194