Lectia 3: Legea 2 a lui Newton
Legea a doua a miscarii

Determinarea acceleratiei

Asa cum am invatat anterior in Lectia 3 (precum si in Lectia 2), forta efectiva este vectorul suma al tuturor fortelor individuale. In Lectia 2, ai invatat cum sa determini forta efectiva daca cunosti modulul si directia. In aceasta lectie vei invata cum sa determini acceleratia daca sint cunoscute fortele. 

Trei ecuatii importante vor fi utile aici:

Procesul de determinare a acceleratiei cere sa fie cunoscute forta si masa obiectului. Daca masa (m) si forta (F_net) sint cunoscute atunci acceleratia este data de ecuatia:

Astfel sarcina implica folosirea ecuatiei de deasupra, informatiile date si cunostintele tale despre legile lui Newton sa determini acceleratia.

Rezolva Problemele:

Pentru a deprinde cum sa aplici aceasta metoda incerca sa rezolvi urmatoarele probleme: Odata rezolvate afla raspunsul corect din meniul saritor cu clic pe sageata!

Exercitiul 1

O forta de 50 N este folosita sa accelerezi un obiect spre dreapta pe o suprafata de frecare. Obiectul intimpina o forta de frecare de 10 N. Folosete diagrama sa determini forta normala, forta efectiva si acceleratia obiectului (neglijeaza rezistenta aerului).

Clic sageata sa vezi raspunsul! Fnorm=80 N; m=8 kg; Fnet=40 N, dreapta; a=5 m/s/s, dreapta Pentru ca nu exista acceleratie verticala nu exista forta efectiva verticala astfel Fnorm = Fgrav = 80 N. Masa poate fi calculata prin folosirea ecuatiei Fgrav = m*g, astfel m = 80 N/10 m/s/s = 8 kg. Fnet este suma tuturor fortelor — 80 N, sus + 80 N, jos = 0 N. 50 N, dreapta + 10 N, stinga = 40 N, dreapta. In final, a = (Fnet/m) = (40 N/8 kg) = 5 m/s/s, dreapta.

Exercitiul 2

O forta aplicata de 20 N este folosita sa accelereze un obiect spre dreapta pe o suprafata cu frecare. Obiectul intimpina o forta de frecare 10 N. Foloseste diagrama sa determini forta normala, forta efectiva, coeficientul de frecare (µ) intre obiect si suprafata, masa si acceleratia obiectului (Neglijeaza rezistenta aerului).

Clic sageata sa vezi raspunsul! Fnorm=100 N; m=10 kg; Fnet=10 N, dreapta; µ = 0.1; a=1 m/s/s, dreapta Pentru ca nu exista acceleratie verticala nu exista forte verticale, astfel Fnorm = Fgrav = 100 N. Masa poate fi calculata prin folosirea ecuatiei Fgrav = m*g, astfel m = 100 N/10 m/s/s = 10 kg. Folosete ecuatia µ = (Ffrict/Fnorm) sa afli µ. µ = (10 N/100 N) = 0.1. Fnet este suma tuturor fortelor — 100 N, sus + 100 N, jos = 0 N. 20 N, dreapta + 10 N, stinga = 10 N, dreapta. In final, a = (Fnet/m) = (10 N/10 kg) = 1 m/s/s, dreapta.

Exercitiul 3

Un obiect de 5-kg aluneca spre dreapta si intimpina o forta de frecare care incetineste miscarea. Coeficientul de frecare (�) intre obiect si suprafata este
0.1. Determina forta de gravitatie. forta normala, forta de frecare, forta efectiva si acceleratia (neglijeaza rezistenta aerului).

Clic sageata sa vezi raspunsul! Fgrav=50 N; Fnorm=50 N; Ffrict=5 N; Fnet=5 N, stinga; a=1 m/s/s, stinga Fgrav = m*g = 5 kg*10 m/s/s = 50 N. Pentru ca nu exista acceleratie verticala nu exista forta verticala astfel Fnorm = Fgrav = 50 N. Ffrict poate fi aflata folosind ecuatia Ffrict = µ*Fnorm = 0.1*50 N = 5 N. Fnet este suma tuturor fortelor — 50 N, sus + 50 N, jos = 0 N. 5 N, stinga este neechilibrata; este forta efectiva. In final, a = (Fnet/m) = (5 N/5 kg) = 1 m/s/s, stinga.

O lume de pericole

Evita rezolvarea unei probleme dupa modelul alteia, ca pe un sablon. Problemele fizicii sunt putine la fel. In schimbul rezolvarii probelemelor prin imitare sau papagaliceste utilizeaza intelegerea teoriei legilor lui Newton sa muncesti pentru a gasi solutia. Foloseste intelegerea teoretica a greutatii si masei sa afli m sau F_grav in problema. Foloseste intelegerea teoretica a fortei efective (ca vector suma al fortelor) sa afli valoarea F_net sau valoarea unei forte individuale. Nu despartii rezolvarea problemei de intelegerea teoriei fizicii. Daca nu esti capabil sa rezolvi probleme cum este una de mai inainte nu este pentru ca ai avea dificultati la matematica mai degraba ai probleme la fizica cu asimilarea cunostintelor. 

Urmeaza >>