Drugi Newtonov zakon
Kad rezultantna sila gura objekt, objekt ubrzava — ubrzava, usporava ili mijenja smjer. Veća sila, veće ubrzanje; masivniji objekt, manje ubrzanje.
Formula
F = m · a
- F — sila (N): rezultantni potisak ili povlačenje koje djeluje na objekt
- m — masa (kg): koliko tvari objekt ima — njegov otpor ubrzavanju
- a — ubrzanje (m/s²): koliko brzo se brzina objekta mijenja svake sekunde
Riješeni primjer
Kolica od 2 kg na podu bez trenja guraju se stalnom silom od 8 N. Koliko brzo ubrzavaju?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Testiraj se
Isti potisak od 8 N sada djeluje na teža kolica od 4 kg. Koliko je njihovo ubrzanje?
- 4 m/s²
- Točan odgovor: 2 m/s²
- 32 m/s²
Točno! Udvostručenje mase prepolovljuje ubrzanje: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Da bi originalna kolica od 2 kg dobila dvostruko ubrzanje (8 m/s²), sila mora biti…
- Točan odgovor: 16 N
- 4 N
- 8 N
Upravo tako — ubrzanje je razmjerno sili: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Gdje ovo vidiš
Kolica u trgovini lako je gurati kad su prazna, a teško kad su natovarena namirnicama — ista sila, manje ubrzanja, jer se masa povećala. Motor automobila osjeća se slabije s prikolicom iz istog razloga: rezultantna sila ostaje slična, ali je kombinirana masa mnogo veća.
Česte greške
Česta zabluda je da je sila potrebna da se nešto giba stalnom brzinom — sila je potrebna samo za promjenu brzine, a objekt u gibanju s nultom rezultantnom silom giba se istom brzinom zauvijek. Druga je tretirati F = ma kao „sila uzrokuje brzinu“ umjesto „sila uzrokuje ubrzanje“ — velika sila na velikoj masi može i dalje dati sitno ubrzanje.
Kako se povezuje
Ovo se izravno nadovezuje na slobodni pad i gibaniu projektila, gdje je gravitacija već ubrzavala objekte — drugi Newtonov zakon objašnjava to ubrzanje kao F = ma, gdje je F težina objekta. Vodi u očuvanje količine gibanja, koje je doista drugi i treći Newtonov zakon primijenjeni na dva objekta koja istovremeno guraju jedno drugo.