zapytał(a) o 19:10 Jakie są przykłady z życia dla 2 zasady dynamiki ? Robię plakat na fizykę o 2 zasadzie dynamiki i przydałby mi się jakiś rysunek. Niestety nie mam żadnego pomysłu . Najlepszy był by jakiś prosty , z życia wzięty . Będzie naj :) Odpowiedzi spadające jabłko z drzewa,spadanie piłki z wysokości, ruch pookręgu wskutek niezrównoważonej siły dośrodkowej, samochód zwiększający swoją prędkość pod wpływem dzialania siły (której zwrot i kierunek jest zgodny ze zwrotem i kierunkiem wektora prędkości, i innePozdrawiam ;] no tak ale przydałyby się jeszcze jakieś strzałki i podpisanie tych elementów .a ja włanie nie wiem jak , ten pomysł z jabłkiem jest dobry. Dziękuję :) mogłabyś narysować chociaż malutki rysunek albo w paincie . Bardzo cię proszę. Będziesz miała naj Kochana Andżelo, gdzie masz, że LMFAO na 100% to Kobieta? ;D ... To tak na przyszłość ;]. a nie narysuje, bo na pewno już po terminie przeczytałem Twój koment. Pozdrawiam ;] Uważasz, że ktoś się myli? lub

Korzystamy oczywiście z drugiej zasady dynamiki i znanego nam już wzoru na siłę F. Bo to jej właśnie szukamy. Mamy więc F równa się 10 kilogramów razy 0,5 metra na sekundę kwadrat a to równa się 5 kilogramów razy metr na sekundę kwadrat. Z poprzedniej planszy wiemy już że to możemy zamienić na niutony.

Prawo Coulomba ma też zastosowanie do kul: dwie naelektryzowane kule przyciągają się wzajemnie siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ładunków, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między środkami tych kul. A może szukasz innych wzorów i definicji? Zajrzyj do działów – Elektrostatyka oraz Prąd elektryczny!

Cel dydaktycznyW tym podrozdziale nauczysz się: obliczać, w celu wyznaczenia przyspieszenia kątowego, moment siły dla układu ciał obracających się wokół ustalonej osi; wyjaśniać, jak zmiany momentu bezwładności układu wpływają na przyspieszenie kątowe przy stałej wartości momentu siły; analizować dynamikę ruchu obrotowego na podstawie wszystkich informacji omawianych do tej pory. Do tej pory analizowaliśmy energię kinetyczną ruchu postępowego i ruchu obrotowego, ale nie powiązaliśmy ich jeszcze z siłami i momentami sił działających na układ. W tym podrozdziale wprowadzimy równanie analogiczne do drugiej zasady dynamiki Newtona dla ruchu postępowego i zastosujemy je do analizy dynamiki ciał sztywnych obracających się wokół stałej osi. Równanie Newtona dla ruchu obrotowego Dotychczas wiele z omówionych wielkości używanych do opisu ruchu obrotowego ma swoje odpowiedniki w wielkościach opisujących ruch postępowy. Ostatnią taką wielkością, którą omawialiśmy, był moment siły – obrotowy odpowiednik siły. Powstaje pytanie: czy dla ruchu obrotowego istnieje równanie analogiczne do drugiego prawa Newtona dla ruchu postępowego, ∑F→=ma→∑F→=ma→, które zawiera moment siły? Aby odpowiedzieć na to pytanie, przeanalizujmy na początek ruch cząstki punktowej o masie mm poruszającej się dookoła pewnej osi, po okręgu o promieniu rr. Niech na tę cząstkę działa stała co do wartości siła FF (patrz rysunek). Rysunek Leżący na idealnie gładkim stole (brak tarcia) przywiązany do sznurka krążek porusza się po okręgu o promieniu r r . Siłą dośrodkową jest siła naprężenia sznurka. Na krążek działa prostopadła do promienia siła F F , nadająca mu stałe przyspieszenie styczne. Zastosujmy drugą zasadę dynamiki dla ruchu postępowego, aby określić przyspieszenie liniowe naszej cząstki. Siła ta powoduje, że cząstka porusza się z przyspieszeniem stycznym o wartości a=F/ma=F/m. Wartość przyspieszenia stycznego jest proporcjonalna do wartości przyspieszenia kątowego, zgodnie z zależnością a=rεa=rε. Wstawiając to wyrażenie do równania dla drugiej zasady dynamiki dla ruchu postępowego otrzymujemy: F = m r ε . F = m r ε . Mnożąc obie strony przez rr otrzymujemy: r F = m r 2 ε . r F = m r 2 ε . Zauważmy, że lewa strona tego równania jest momentem siły liczonym względem osi obrotu, gdzie rr jest ramieniem siły, a FF jest wartością siły. Siła FF jest prostopadła do promienia rr. Przypomnijmy, że moment bezwładności cząstki punktowej jest równy I=mr2I=mr2. Moment siły prostopadłej do promienia okręgu w naszym przypadku (Rysunek można zapisać jako: M = I ε . M = I ε . Moment siły działającej na cząstkę jest równy momentowi bezwładności liczonemu względem osi obrotu pomnożonemu przez przyspieszenie kątowe. Możemy uogólnić to równanie na równanie dla ciała sztywnego obracającego się wokół ustalonej osi. Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego Jeśli więcej niż jeden moment siły działa na ciało sztywne obracające się wokół stałej osi, wówczas suma momentów siły jest równa momentowi bezwładności pomnożonemu przez przyspieszenie kątowe: ∑ i M i = I ε . ∑ i M i = I ε . Iloczyn IεIε jest wielkością skalarną i może być dodatni lub ujemny (przeciwny lub zgodny z ruchem wskazówek zegara), zależnie od znaku wypadkowego momentu siły. Należy pamiętać o konwencji, że przyspieszenie kątowe przeciwne do ruchu wskazówek zegara jest dodatnie. Zatem, jeśli ciało sztywne obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara pod wpływem dodatniego momentu siły (przeciwnego do ruchu wskazówek zegara), to jego przyspieszenie kątowe jest dodatnie. Powyższe równanie (Równanie jest drugim prawem Newtona dla dynamiki ruchu obrotowego i mówi nam, jaki jest związek momentu siły z momentem bezwładności i przyspieszeniem kątowym. Nazywamy je drugą zasadą dynamiki dla ruchu obrotowego (ang. Newton’s second law for rotation). Korzystając z tego równania możemy rozwiązać całą grupę zagadnień związanych z siłami i obrotami. Nic dziwnego, że formuła opisująca skutki działania momentu siły na ciało sztywne (a więc obrót) zawiera moment bezwładności, ponieważ jest to wielkość, która określa, jak łatwo lub trudno jest zmienić ruch obrotowy obiektu. Wyprowadzenie drugiej zasady dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego w postaci wektorowej Podobnie jak poprzednio, kiedy wyznaczaliśmy przyspieszenie kątowe, możemy również wyznaczyć wektor momentu siły. Drugie prawo dynamiki ∑F→=ma→∑F→=ma→ określa związek między siłą wypadkową a wielkością kinematyczną ruchu postępowego obiektu. Równoważnik tego równania dla ruchu obrotowego można otrzymać stosując zależność pomiędzy przyspieszeniem kątowym, położeniem i wektorem przyspieszenia stycznego: a → = ε → × r → . a → = ε → × r → . Policzmy iloczyn wektorowy r→×a→r→×a→ wykorzystując własności iloczynu wektorowego (należy pamiętać, że r→⋅ε→=0r→⋅ε→=0): r → × a → = r → × ( ε → × r → ) = ε → ( r → ⋅ r → ) − r → ( r → ⋅ ε → ) = ε → r 2 . r → × a → = r → × ( ε → × r → ) = ε → ( r → ⋅ r → ) − r → ( r → ⋅ ε → ) = ε → r 2 . Policzmy teraz wypadkowy moment siły: ∑ ( r → × F → ) = r → × ( m a → ) = m r → × a → = m r 2 ε → . ∑ ( r → × F → ) = r → × ( m a → ) =m r → × a → =m r 2 ε → . Ponieważ mr2mr2 jest momentem bezwładności masy punktowej, otrzymujemy: ∑ M → = I ε → . ∑ M → =I ε → . Jest to równanie wyrażające drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego zapisane w postaci wektorowej. Wektor momentu siły ma ten sam kierunek, co wektor przyspieszenia kątowego. Zastosowanie równań dynamiki ruchu obrotowego Zanim zastosujemy równanie dynamiki ruchu obrotowego do opisu konkretnych codziennych sytuacji, ustalmy ogólną strategię rozwiązywania zadań w tej kategorii. Strategia rozwiązywania zadań: dynamika ruchu obrotowego Przeanalizuj sytuację i ustal, czy mamy do czynienia z działaniem momentów sił i na jakie ciała one działają. Wykonaj starannie szkic sytuacyjny. Określ, jakie wielkości będą analizowane i jakie wartości będą wyznaczane. Narysuj diagram sił, tj. wszystkie zewnętrzne siły działające na rozpatrywany w zadaniu układ. Określ punkt obrotu. Jeśli obiekt jest w stanie równowagi, musi być w równowadze dla wszystkich możliwych punktów obrotu – wybierz ten, który upraszcza obliczenia. Zastosuj równanie ∑ M → = I ε → ∑ M → =I ε → , tj. drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego. Należy użyć właściwego wzoru dla momentu bezwładności i wyliczyć momenty wszystkich sił względem wybranego punktu (osi) obrotu. Jak zwykle, sprawdź sensowność rozwiązania. Przykład Wyznaczenie wpływu rozkładu masy na ruch obrotowy karuzeliWyobraź sobie ojca kręcącego karuzelą na placu zabaw (Rysunek Działa on z siłą 250 N na brzeg karuzeli o masie 200,0 kg. Promień karuzeli wynosi 1,50 m. Oblicz przyspieszenie kątowe karuzeli spowodowane przyłożeniem tej siły: gdy nikogo nie ma na karuzeli;gdy dziecko o masie 8,0 kg siedzi w odległości 1,25 m od środka; załóż, że karuzela jest jednorodną tarczą, a tarcie można zaniedbać. Rysunek Aby uzyskać maksymalny moment siły, mężczyzna popycha karuzelę przykładając siłę do punktów leżących na jej obrzeżu, prostopadle do promienia karuzeli. Strategia rozwiązaniaWypadkowy moment pędu dany jest wyrażeniem ∑ M → = I ε → ∑ M → =I ε → . Aby wyznaczyć εε, musimy najpierw wyliczyć moment siły MM (który jest taki sam w obu przypadkach) i moment bezwładności II (większy w drugim przypadku). Rozwiązanie Moment bezwładności jednorodnej tarczy względem jej środka jest danych z zadania m=50kgm=50kg i R=1,50mR=1,50m otrzymujemy: I=0,500⋅50,0kg⋅(1,50m)2=56,25kg⋅ Wyznaczając wypadkowy moment sił zauważamy, że działająca siła jest prostopadła do promienia, a tarcie jest nieistotnie, zatem:M=rFsin⁡θ=1,50m⋅250,0N=375N⋅ Wstawiając tę wartość do wzoru na przyspieszenie kątowe otrzymujemy: ε=MI=375,0N⋅m56,25kg⋅m2=6, Spodziewamy się, że w tej sytuacji przyspieszenie kątowe karuzeli będzie mniejsze, ponieważ moment bezwładności jest większy, gdy na karuzeli jest dziecko. Aby wyznaczyć całkowity moment bezwładności II, najpierw wyznaczamy moment bezwładności dziecka IdId. Zastąpimy dziecko masą punktową w odległości 1,25 m od osi obrotu. Wówczas:Id=mR2=18,0kg⋅(1,25m)2=28,13kg⋅ moment bezwładności jest sumą momentów bezwładności karuzeli i dziecka (liczonych względem tej samej osi):I=28,13kg⋅m2+56,25kg⋅m2=84,38kg⋅ otrzymujemy: ε=MI=375,0N84,38kg⋅m2=4, ZnaczenieZgodnie z oczekiwaniami, przyspieszenie kątowe jest mniejsze, gdy dziecko znajduje się na karuzeli, niż wtedy, gdy karuzela jest pusta. Otrzymane przyspieszenia kątowe są dość duże częściowo z powodu faktu, że tarcie uznano za nieistotne. Gdyby na przykład ojciec naciskał prostopadle przez 2,00 s, nadałby pustej karuzeli prędkość kątową 13,3 rad/s, a tylko 8,89 rad/s, gdyby było na niej dziecko. Jeśli chodzi o liczby obrotów na sekundę, prędkość kątowa wynosi odpowiednio 2,12 obr/s i 1,41 obr/s. Sprawdź, czy rozumiesz Moment bezwładności łopatek wentylatora silnika odrzutowego jest równy 30,0kg⋅m230,0kg⋅m2. W ciągu 10 s od rozpoczęcia ruchu, obracając się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, osiągnęły one częstotliwość 20 obr/s. Jaki moment siły należy przyłożyć do łopatek w celu osiągnięcia w tym czasie tego przyspieszenia kątowego?Jaki jest wymagany moment siły, aby łopatki osiągnęły częstotliwość 20 obrotów na sekundę w ciągu 20 sekund?

^{Zobacz 2 odpowiedzi na pytanie: 1.Uzasadnij czy w inercjalnym układzie odniesienia cząstka może poruszać się ze zmienną prędkością ? 2.Uzasadnij czy dla masy M na którą działa siła F zapis drugiej zasady dynamiki zależy od wyboru konkretnego inercjalnego układu odniesieni} . 75 158 240 81 307 85 229 446

zastosowanie drugiej zasady dynamiki