KursCennikKorepetycjeBaza wiedzyBlog
Zaloguj sięZacznij teraz
fizykastatkiem@gmail.com

Matura z fizyki

Matura z fizyki: Dynamika - zasady Newtona

Trzy zasady dynamiki, siła wypadkowa, tarcie, równia pochyła, ruch po okręgu, siła dośrodkowa, układy ciał połączonych.

⚓ Kurs maturalny z fizyki

Jak dynamika - zasady newtona pojawia się na maturze?

Dynamika to jeden z najważniejszych działów maturalnych. Zadania wymagają rozrysowania wszystkich sił działających na ciało i zapisania drugiej zasady dynamiki dla każdej osi. W zakresie rozszerzonym pojawiają się układy ciał połączonych nicią, ruch po równi z tarciem oraz ruch po okręgu. Kluczowa jest umiejętność rozkładania sił na składowe.

Poziom: rozszerzony.

Typowe zadania maturalne

  • Obliczenie przyspieszenia układu dwóch ciał połączonych nicią przez bloczek.
  • Wyznaczenie przyspieszenia ciała zsuwającego się po równi z tarciem.
  • Obliczenie minimalnej prędkości w pętli lub maksymalnej na zakręcie.
  • Analiza sił w windzie (pozorny ciężar przy ruszaniu i hamowaniu).

Strategia na egzaminie

  1. 1Narysuj wszystkie siły działające na każde ciało osobno (diagram sił).
  2. 2Wybierz osie układu współrzędnych - na równi wzdłuż i prostopadle do powierzchni.
  3. 3Zapisz drugą zasadę dynamiki osobno dla każdej osi i rozwiąż układ równań.

Do zapamiętania

Najważniejsze wzory

1

Druga zasada dynamiki

$$\vec{F}_w = m \vec{a}$$

Siła wypadkowa równa iloczynowi masy i przyspieszenia.

2

Przyspieszenie

$$a = \frac{F_w}{m}$$

Przyspieszenie wprost proporcjonalne do siły.

3

Ciężar ciała

$$Q = m g$$

Siła grawitacji działająca na ciało.

4

Siła tarcia

$$T = \mu N$$

Proporcjonalna do siły nacisku N.

5

Trzecia zasada dynamiki

$$\vec{F}_{AB} = -\vec{F}_{BA}$$

Siły akcji i reakcji są przeciwne.

6

Siła dośrodkowa

$$F_d = \frac{m v^2}{r}$$

Utrzymuje ciało na torze kołowym.

7

Przyspieszenie dośrodkowe

$$a_d = \frac{v^2}{r}$$

Skierowane do środka okręgu.

8

Siła na równi (składowa zsuwająca)

$$F_x = m g \sin\alpha$$

Składowa ciężaru wzdłuż równi.

9

Siła nacisku na równi

$$N = m g \cos\alpha$$

Składowa ciężaru prostopadła do równi.

10

Popęd siły

$$\vec{J} = \vec{F} \Delta t$$

Iloczyn siły i czasu jej działania.

Najczęściej zadawane pytania

Jak rozwiązywać zadania z układem ciał połączonych nicią?+
Traktuj cały układ jako jedno ciało, by znaleźć przyspieszenie z sumy sił napędzających i masy całkowitej. Następnie analizuj pojedyncze ciało, by wyznaczyć naciąg nici.
Jak liczyć ruch na równi z tarciem?+
Rozłóż ciężar na składową zsuwającą mg·sinα i nacisk mg·cosα. Siła tarcia to μ·mg·cosα. Wypadkowa wzdłuż równi daje przyspieszenie z drugiej zasady dynamiki.
Dlaczego w windzie czujemy się ciężsi przy ruszaniu w górę?+
Bo do utrzymania ciała winda działa siłą równą mg plus ma (przyspieszenie w górę). Pozorny ciężar rośnie. Przy hamowaniu lub jeździe w dół maleje.
Jak obliczyć minimalną prędkość w najwyższym punkcie pętli?+
W tym punkcie siła dośrodkowa to grawitacja: mg = mv²/r. Minimalna prędkość to v = √(g·r), gdy siła nacisku toru spada do zera.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Dynamika” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

🛠️ Dział 2: Dynamika →📚 Cały kurs i ceny👨‍🏫 Zobacz korepetycje

Zobacz również

Teoria i wzoryDynamika - zasady Newtona - teoriaDefinicje, prawa i wzory z dynamiki.ZadaniaZadania z dynamikiRozwiązania krok po kroku.Powiązany działKinematykaPrzejdź do teorii kinematyki.Powiązany działPraca, moc, energiaPrzejdź do teorii pracy, mocy i energii.Powiązany działPęd i zasada zachowania pęduPrzejdź do teorii pędu i zasady zachowania pędu.