Druhý Newtonův zákon
Když na objekt tlačí výsledná síla, objekt zrychluje — zrychluje se, zpomaluje, nebo mění směr. Vetší síla znamená větší zrychlení; hmotnější objekt znamená menší zrychlení.
Vzorec
F = m · a
- F — síla (N): výsledný tlak nebo tah působící na objekt
- m — hmotnost (kg): kolik hmoty objekt má — jeho odpor proti zrychlování
- a — zrychlení (m/s²): jak rychle se mění rychlost objektu každou sekundu
Řešený příklad
Vožíček 2 kg na podlaze bez tření je tlačen stálou silou 8 N. Jak rychle zrychluje?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Ověř se
Tentýž tlak 8 N teď působí na těžší vožíček 4 kg. Jaké je jeho zrychlení?
- 4 m/s²
- Správná odpověď: 2 m/s²
- 32 m/s²
Správně! Zdvojnásobení hmotnosti půlí zrychlení: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Pro dvojnásobné zrychlení původního vožíčku 2 kg (8 m/s²) musí síla být…
- Správná odpověď: 16 N
- 4 N
- 8 N
Přesně — zrychlení je úměrné síle: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Kde to vidíš
Nákupní vozík je snadné tlačit prázdný a těžké naložený — tatáž síla, menší zrychlení, protože hmotnost vzrostla. Motor auta se s přívěsem cítí slabší ze stejného důvodu: výsledná síla zůstává podobná, ale celková hmotnost je mnohem větší.
Časté chyby
Časté zkreslení je, že k udržení konstantní rychlosti je potřeba síla — síla je potřeba jen ke změně rychlosti a předmět v pohybu s nulovou výslednou silou se pohybuje stále stejnou rychlostí navěky. Další je číst F = ma jako „síla způsobuje rychlost" místo „síla způsobuje zrychlení" — velká síla na velkou hmotnost může dát pořád jen maličké zrychlení.
Jak to souvisí
To staví přímo na volném pádu a šikmém vrhu, kde gravitace už objekty zrychlovala — druhý Newtonův zákon to zrychlení vysvětluje jako F = ma, kde F je tíha předmětu. Vede do zachování hybnosti, které jsou ve skutečnosti druhý a třetí Newtonův zákon aplikované na dva předměty tlačící se navzájem najednou.