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? 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
Newtonin II laki Voiman yksikkö: Esimerkkejä: Missä F = kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima M = kappaleen massa a = kappaleen kiihtyvyys Voiman yksikkö: [F] = [m]·[a] = kg·m/s2 = N (newton) Esimerkkejä: Auton kiihtyvyys on 2,4m/s2 ja massa 1500kg. Kuinka suuri kokonaisvoima autoon vaikuttaa? 130 N voima antaa kappaleelle kiihtyvyyden 1,8m/s2. 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= Kitkavoima F = Voima, jolla köysi vetää laatikkoa N = Alustan tukivoima G = Painovoima N G Fµ F 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 Laske kappaleeseen vaikuttavan kokonaisvoiman suuruus ja kappaleen saama kiihtyvyys. 7,2 N 3,2 N m=1,5kg m=3,1kg 8,8 N 6,1 N 6,9 N