Kuidas arvutada kiirendust Newtoni teise seaduse abil

Kui soovid teada, kui kiiresti keha liikumine muutub talle mõjuva jõu tõttu, aitab sind Newtoni teine seadus. Selle peatüki lõpuks oskad arvutada kiirendust, kui tead keha massi ja talle mõjuvat jõudu.

Newtoni teine seadus lühidalt

Newtoni teine seadus ütleb: keha kiirendus ($a$) on võrdeline talle mõjuva jõuga ($F$) ja pöördvõrdeline massiga ($m$):

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

See tähendab: mida suurem jõud, seda suurem kiirendus; mida raskem keha, seda väiksem kiirendus sama jõu korral.

Praktiline näide

Ülesanne: 10 kg kasti lükatakse 50 N suuruse jõuga. Milline on kasti kiirendus?

1. Pane kirja teadaolevad andmed.

• Mass $m = 10$ kg
• Jõud $F = 50$ N

2. Kirjuta valem.

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

3. Asenda arvud valemisse.

$$a = \frac{50}{10} = 5\ \text{m/s}^2$$

Vastus: Kasti kiirendus on $5\ \text{m/s}^2$.

Kus seda päriselus vaja läheb?

Seda arvutust kasutatakse näiteks autode turvatestides, spordis (kui kiiresti pall saab hoo sisse) ning liftide või atraktsioonide projekteerimisel.

Sagedane viga ja kuidas seda vältida

• Ühikute segiajamine: Kasuta alati jõu jaoks njuutonit (N), massi jaoks kilogrammi (kg), kiirendus tuleb välja ühikus m/s².
• Vale massi kasutamine: Kasuta ainult liikuva keha massi, mitte jõu rakendaja massi.
• Unustatakse netojõudu kasutada: Kui jõudusid on mitu (nt hõõrdumine), kasuta kõigi jõudude summat ehk netojõudu.

Harjutus

2 kg mänguautot tõmmatakse 6 N suuruse netojõuga. Leia kiirendus.

Peamine meelespea

Kiirendus on jõud jagatud massiga. See seos tuleb ette paljudes füüsikaülesannetes, nii et harjuta arvutamist ja jälgi alati ühikuid.

Kui soovid proovida rohkem ülesandeid või saada samm-sammult abi, loo tasuta TutorAI konto.