Siły i zasady dynamiki

Wstęp do działu

W dziale 2 nauczyłeś się opisywać ruch: tor, drogę, prędkość, przyspieszenie, wykresy. To była kinematyka — „jak ciało jedzie", bez pytania dlaczego.

Teraz wchodzimy w dynamikę. Pytanie brzmi: co zmienia ruch? Kopniesz piłkę — rusza. Puszczaš deskorolkę na asfalcie — zwalnia. Stoisz w autobusie, który hamuje — pochylasz się do przodu, choć nikt Cię nie pchnął. Magnes przyciąga spinacz. Ziemia ciągnie jabłko w dół. Za tym wszystkim stoi jedno pojęcie: siła. A za siłą — trzy zdania Newtona, które opisują niemal każdy ruch, jaki widzisz na podwórku.

W tym dziale siła jest strzałką. Długość strzałki mówi, jak mocno; linia — wzdłuż czego; grot — w którą stronę; początek — gdzie siła chwyta ciało. Nauczysz się składać strzałki tylko na jednej osi (w prawo i w lewo). Równoległoboku i „składowych" w klasach 7–8 nie ruszamy — to liceum.

Na końcu działu wrócisz do spadania: ciężar $Q = mg$ i spadek swobodny, w którym przyspieszenie nie zależy od masy. Pióro i młot na Księżycu spadają razem. Na Ziemi kartka płaska i zgnieciona — już nie, bo wchodzi powietrze.

Mapa pojęć działu

                      SIŁY I ZASADY DYNAMIKI
                                |
     ┌──────────────────────────┼──────────────────────────┐
   SIŁA                    WYPADKOWA                    DYNAMIKA
 (wektor / strzałka)      (jedna oś)                 (3 zasady)
     |                          |                          |
 wartość (długość)         zgodnie: dodaj            I  F_w = 0 →
 kierunek (linia)          przeciwnie: odejmij          spoczynek LUB
 zwrot (grot)              równoważenie: F_w = 0        ruch jednostajny
 punkt przyłożenia              |                          |
     |                    5 N + 3 N = 8 N            II F_w = m a
 rodzaje:                 5 N − 3 N = 2 N               ta sama F,
 ciężkość, nacisk,                                      większa m →
 sprężystość,                                           mniejsze a
 opory ruchu (jakość)                                  III para równych
     |                                                    sił na DWÓCH
 1 N; siłomierz; waga                                     ciałach
                                                          |
                                                    Q = m g
                                                    spadek: a = g
                                                    (bez oporów)

Jednostki w tym dziale

  • 3.1 Siła jako wektor; rodzaje sił
  • 3.2 Wypadkowa i równoważenie
  • 3.3 I zasada dynamiki
  • 3.4 Masa, bezwładność, II zasada
  • 3.5 III zasada dynamiki
  • 3.6 Ciężar i spadek swobodny