Druga Zasada Dynamiki Newtona Przykłady

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego mocniej popchnięty wózek z zakupami nagle nabiera szalonej prędkości? Albo dlaczego kopnięta piłka leci dalej, gdy włożysz w to całą swoją siłę? Otóż, drodzy czytelnicy, za tym wszystkim kryje się Druga Zasada Dynamiki Newtona! Nie, nie uciekajcie! Obiecuję, że będzie zabawnie.

Kopniak z mocą, czyli co Newton miał na myśli

Wyobraź sobie, że grasz w piłkę nożną. Jesteś w ataku, przed tobą tylko bramkarz, a ty… kopiesz piłkę. Ale jak ją kopiesz? Delikatnie, żeby tylko poturlała się do bramki? No chyba nie! Wkładasz w to całą swoją moc, prawda? Im mocniej kopniesz, tym szybciej piłka poleci. I to jest właśnie sedno Drugiej Zasady Newtona: siła, jaką działasz na jakiś przedmiot, ma bezpośredni wpływ na jego przyspieszenie. Im większa siła, tym większe przyspieszenie.

Ale zaraz, zaraz! Jest jeszcze jeden haczyk. Ważna jest również masa tego przedmiotu. Spróbuj pokopać piłkę lekarską. Niby kopiesz z tą samą siłą, co zwykłą piłkę, a ona ledwo drgnie! Dlaczego? Bo ma większą masę! Im większa masa, tym trudniej zmienić prędkość danego przedmiotu.

Wózek pełen niespodzianek

Pamiętasz ten wózek z zakupami? Pełen po brzegi, aż ledwo dajesz radę go pchać? To doskonały przykład! Pełny wózek ma dużą masę, więc potrzebujesz naprawdę sporej siły, żeby go rozpędzić. Ale jak już go rozpędzisz… Uważaj! Ciężko go zatrzymać! Zupełnie inaczej niż pusty wózek, który reaguje na każdy, nawet najmniejszy popych.

Psia perspektywa

Możemy też spojrzeć na tę zasadę z perspektywy… psa! Wyobraź sobie, że biegniesz za swoim psem, który właśnie ukradł ci skarpetkę. Jeśli jesteś zwinnym maratończykiem, pewnie szybko go dogonisz. Ale jeśli twoje tempo przypomina raczej wolny spacer, pies utrzyma przewagę. Im szybciej biegniesz (większa siła), tym szybciej zmniejszasz dystans (większe przyspieszenie). Ale jeśli pies jest mały i zwarty jak buldog francuski (większa masa w stosunku do rozmiaru), będzie trudniej go zatrzymać niż chudego charta!

Wracając do bardziej poważnych przykładów, Drugą Zasadę Dynamiki Newtona wykorzystują inżynierowie projektujący samochody, samoloty i rakiety. Muszą dokładnie obliczyć, jaką siłę potrzebują silniki, żeby osiągnąć daną prędkość, uwzględniając przy tym masę pojazdu i opór powietrza.

Kiedy następnym razem będziesz pchać wózek z zakupami, kopać piłkę, albo gonić psa, pomyśl o Drugiej Zasadzie Dynamiki Newtona. To nie tylko sucha teoria, to część naszej codzienności, a nawet… zabawy!