Fizyka w Wicku
licznik odwiedzin:
3. Druga zasada dynamiki Newtona
Jeżeli na ciało działa siła wypadkowa różna od zera (siły działające na ciało nie równoważą się), to ciało musi zmienić swój pęd. Musimy wybrać inercjalny układ odniesienia.
Druga zasada dynamiki Newtona
Jeżeli w układzie inercjalnym działają na ciało siły niezrównoważone, to jego pęd ulega zmianie.
Im dłużej działa na ciało siła niezrównoważona (w dłuższym czasie), tym większa będzie zmian pędu ciała. Zmiana pędu ciała będzie wprost proporcjonalna do czasu działania siły (popędu).
Druga zasada dynamiki Newtona
Popęd siły jest równy zmianie pędu ciała
Przy założeniu, że masa ciała nie zmienia się, zmianie ulega prędkość ciała gdy działają na niego siły niezrównoważone:
Po przeniesieniu na drugą stronę równania czasu otrzymamy przyspieszenie:
Zauważyć można, ze gdy masę ciała uznamy za stałą, to siła niezrównoważona nadaje temu ciału przyspieszenie, które jest wprost proporcjonalne do wypadkowej siły niezrównoważonej i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała.
Druga zasada dynamiki Newtona.
Przyspieszenie jakie uzyskuje ciało pod wpływem działania niezrównoważonej siły wypadkowej jest wprost proporcjonalne do działającej siły wypadkowej a odwrotnie proporcjonalnej do masy ciała przy założeniu, że masa ciała się nie zmienia. Wektor przyspieszenia jest zgodny z wektorem działającej siły wypadkowej.
PRZYKŁAD 1. Masa startowa samolotu wielozadaniowego F 16 wynosi 16875 kg. Oblicz przyspieszenie maksymalne F 16, jeżeli siła ciągu silnika bez dopalacza wynosi 76,3 kN a z dopalaczem 105,7 kN?
Dane: Rozwiązanie:
Bez dopalacza:
Z dopalaczem:
Odpowiedź: F16 bez dopalacza ma przyspieszenie 4,52 z dopalaczem 6,26
PRZYKŁAD 2. Masa startowa samolotu wielozadaniowego F 16 wynosi 16875 kg. Siła ciągu silnika bez dopalacza wynosi 76,3 kN a z dopalaczem 105,7 kN. Prędkość Starowa F 16 wynosi 270 km/h. Oblicz jak długi pas startowy jest potrzebny, by samolot wzniósł się w powietrze i czas potrzebny na rozpędzenie samolotu.
Dane: Rozwiązanie:
Bez dopalacza:
Liczymy przyspieszenie samolotu bez dopalacza
Liczymy czas potrzebny na uzyskanie prędkości startowej bez dopalacza
Liczymy drogę potrzebną na uzyskanie prędkości startowej:
z dopalaczem:
Liczymy przyspieszenie samolotu z dopalaczem
Liczymy czas potrzebny na uzyskanie prędkości startowej z dopalaczem
Liczymy drogę potrzebną na uzyskanie prędkości startowej:
Odpowiedź: F16 bez dopalacza ma przyspieszenie 4,52 , prędkość startową osiąga w 16,6s na drodze 622,8m. Natomiast z
dopalaczem F16 osiąga przyspieszenie 6,26 , prędkość startową osiąga w 11,9s na pasie 443,2m.
Zdefiniujemy jednostkę 1N (jeden Newton)
1N jest to siła, która ciału o masie 1kg nadaje przyspieszenie 1
