Втори принцип на механиката (F = ma)
Вторият принцип на механиката гласи, че ускорението на тялото е право пропорционално на равнодействащата сила и обратно пропорционално на масата: a = F/m, или F = ma. Ускорението е насочено по посоката на равнодействащата сила. Единицата за сила нютон е силата, която на 1 kg придава ускорение 1 m/s2.
Какво да запомним
- a = F/m, F = ma (F е равнодействащата).
- Ускорението е по посоката на силата.
- 1 N = 1 kg·m/s2.
- Двойно по-голяма сила дава двойно по-голямо ускорение при същата маса.
- При няколко сили първо намираме равнодействащата.
Пример
Кола 1000 kg има теглителна сила 3000 N и съпротивление 1000 N: R = 2000 N, a = 2000/1000 = 2 m/s2.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Коя формула изразява втория принцип на механиката?
- a = F/m
- a = F·m
- F = m/a
- a = m/F
Отговор: a = F/m
Ускорението е право пропорционално на равнодействащата сила и обратно пропорционално на масата.
Сила 20 N действа на тяло с маса 4 kg. Какво е ускорението му?
- 80 m/s2
- 0,2 m/s2
- 16 m/s2
- 5 m/s2
Отговор: 5 m/s2
a = F/m = 20 : 4 = 5 m/s2.
Каква равнодействаща сила придава на кола с маса 1200 kg ускорение 1,5 m/s2?
- 800 N
- 1800 N
- 180 N
- 8000 N
Отговор: 1800 N
F = ma = 1200·1,5 = 1800 N.
Сила 10 N действа на тяло с маса 2 kg, което е в покой. Каква скорост ще има тялото след 3 s?
- 5 m/s
- 30 m/s
- 7,5 m/s
- 15 m/s
Отговор: 15 m/s
a = 10 : 2 = 5 m/s2, v = at = 5·3 = 15 m/s.
Кола с маса 1000 kg има теглителна сила 3000 N, а съпротивителните сили са общо 1000 N. Какво е ускорението ѝ?
- 2 m/s2
- 3 m/s2
- 4 m/s2
- 1 m/s2
Отговор: 2 m/s2
Равнодействащата е 3000 − 1000 = 2000 N, a = 2000 : 1000 = 2 m/s2.
Как е насочено ускорението на тяло спрямо равнодействащата сила?
- Обратно на силата
- В посоката на силата
- Перпендикулярно на силата
- Винаги вертикално надолу
Отговор: В посоката на силата
Според втория принцип ускорението има посоката на равнодействащата сила.
Как се изменя ускорението на тяло, ако равнодействащата сила се удвои, а масата е същата?
- Намалява 2 пъти
- Не се изменя
- Увеличава се 4 пъти
- Удвоява се
Отговор: Удвоява се
Ускорението е право пропорционално на силата: a = F/m.
Сила 15 N придава на тяло ускорение 3 m/s2. Каква е масата на тялото?
- 5 kg
- 45 kg
- 0,2 kg
- 12 kg
Отговор: 5 kg
m = F/a = 15/3 = 5 kg.
Как се изразява единицата нютон чрез основните единици на SI?
- kg·m/s
- kg·s2/m
- kg·m/s2
- kg/(m·s)
Отговор: kg·m/s2
От F = ma следва 1 N = 1 kg · 1 m/s2.
Кола с маса 1500 kg спира равнозакъснително от скорост 20 m/s за 5 s. Каква е спирачната сила?
- 3000 N
- 7500 N
- 1500 N
- 6000 N
Отговор: 6000 N
Ускорението е a = 20/5 = 4 m/s2, а силата е F = ma = 1500 · 4 = 6000 N.
Каква е единицата за сила в SI?
- Нютон
- Джаул
- Ват
- Килограм
Отговор: Нютон
Силата се измерва в нютони (N).
Как се изменя ускорението, ако масата на тялото се удвои при същата сила?
- Удвоява се
- Намалява 2 пъти
- Не се изменя
- Става 4 пъти по-голямо
Отговор: Намалява 2 пъти
a = F/m: при двойно по-голяма маса ускорението е 2 пъти по-малко.
Тяло с маса 3 kg получава ускорение 4 m/s2. Колко е равнодействащата сила?
- 7 N
- 0,75 N
- 12 N
- 1,3 N
Отговор: 12 N
F = ma = 3 · 4 = 12 N.
Шейна с маса 20 kg се тегли със сила 70 N, а триенето е 10 N. Какво е ускорението ѝ?
- 3 m/s2
- 4 m/s2
- 0,5 m/s2
- 3,5 m/s2
Отговор: 3 m/s2
R = 70 − 10 = 60 N, a = 60/20 = 3 m/s2.
Сила 50 N ускорява тяло от 2 m/s до 12 m/s за 4 s. Каква е масата на тялото?
- 20 kg
- 25 kg
- 10 kg
- 200 kg
Отговор: 20 kg
a = (12 − 2)/4 = 2,5 m/s2, m = F/a = 50/2,5 = 20 kg.