Newtonov drugi zakon
Ko rezultanta sil potiska na predmet, predmet pospešuje — hitreje gre, upočasni ali spremeni smer. Večja sila pomeni večji pospešek; bolj masiven predmet pomeni manjši pospešek.
Formula
F = m · a
- F — sila (N): neto potisk ali vlečenje, ki deluje na predmet
- m — masa (kg): koliko snovi ima predmet — njegov upor proti pospeševanju
- a — pospešek (m/s²): kako hitro se hitrost predmeta spreminja vsako sekundo
Rešen primer
Voziček 2 kg na tleh brez trenja je potiskan s stalno silo 8 N. Kako hitro pospešuje?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Preizkusi se
Isti potisk 8 N sedaj deluje na težji voziček 4 kg. Kateri je njegov pospešek?
- 4 m/s²
- Pravilen odgovor: 2 m/s²
- 32 m/s²
Prav! Podvojitev mase prepolovi pospešek: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Da bi izvirnemu vozičku 2 kg dal dvakratni pospešek (8 m/s²), mora biti sila…
- Pravilen odgovor: 16 N
- 4 N
- 8 N
Točno — pospešek je sorazmeren sili: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Kje to vidiš
Nakupovalni voziček je lahko potiskati, ko je prazen, in težko, ko je naložen z živili — ista sila, manj pospeška, ker se je masa povečala. Motor avta se zdi šibkejši pri vlečenju prikolice iz istega razloga: rezultanta sil ostane podobna, a skupna masa je precej večja.
Pogoste napake
Pogosta zmota je, da je sila potrebna, da nekaj drži v gibanju s konstantno hitrostjo — sila je potrebna samo za spremembo hitrosti, predmet v gibanju z ničelno rezultanto sil se giblje z isto hitrostjo za vedno. Druga je obravnavanje F = ma kot „sila povzroča hitrost« namesto „sila povzroča pospešek« — velika sila na veliki masi lahko še vedno proizvede droben pospešek.
Kako se povezuje
To gradi neposredno na prostem padcu in metu teles, kjer je težnost že pospeševala predmete — Newtonov drugi zakon pojasni ta pospešek kot F = ma, kjer je F teža predmeta. Vodi v ohranitev gibalne količine, ki je res Newtonova druga in tretja zakona, uporabljena na dva predmeta, ki se hkrati potiskata.