Voima liikkeen muutoksen aiheuttajana Dynamiikan peruslaki eli Newtonin

Voima liikkeen muutoksen aiheuttajana Dynamiikan peruslaki eli Newtonin toinen laki

Massan ja voiman vaikutus kiihtyvyyteen Rekka-auto ja henkilöauto lähtevät rinnakkain liikkeelle liikennevaloista. Jos molempien moottori antaisi liikkeellelähtöön yhtä suuren voiman, niin miten kävisi? p Henkilöauto ja formula-auto kiihdyttävät, kumman kiihtyvyys on suurempi, jos massat ovat yhtä suuria? Kiihtyvyys siis kasvaa voiman kasvaessa ja pienenee massan kasvaessa. =Dynamiikan peruslaki eli Newtonin II laki p

Newtonin II laki Missä F = kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima M = kappaleen massa a = kappaleen kiihtyvyys p Voiman yksikkö: [F] = [m]·[a] = kg·m/s 2 = N (newton) Esimerkkejä: 1. Auton kiihtyvyys on 2, 4 m/s 2 ja massa 1500 kg. Kuinka suuri kokonaisvoima autoon vaikuttaa? 2. 130 N voima antaa kappaleelle kiihtyvyyden 1, 8 m/s 2. Kuinka suuri on kappaleen massa?

Voimakuvio • Piirretään vain kappaleeseen vaikuttavat voimat, ei vuorovaikutuksesta johtuvia vastavoimia. • Tilannekuva: piirretään kappale ja tilanteeseen vaikuttava ympäristö, esim. pöydän pinta. • Vapaakuva: Jätetään pöytä piirtämättä. Fµ F N G Fµ= Kitkavoima F = Voima, jolla köysi vetää laatikkoa N = Alustan tukivoima G = Painovoima • Nyt N = -G, joten kappale ei liiku ylös- eikä alaspäin. • Fµ ja F ovat vastakkaissuuntaiset, mutta F on vektoria Fµ pidempi laatikko liikkuu köyden suuntaan. • Usein piirretään myös nopeus- ja kiihtyvyysvektorit havainnollistamaan liikettä.

Esimerkkejä 1. Laske kappaleeseen vaikuttavan kokonaisvoiman suuruus ja kappaleen saama kiihtyvyys. 7, 2 N 3, 2 N m=1, 5 kg 2. Laske kappaleeseen vaikuttavan kokonaisvoiman suuruus ja kappaleen saama kiihtyvyys. 8, 8 N 6, 1 N m=3, 1 kg 6, 9 N