Druga zasada dynamiki – Karta pracy

Karta pracy podsumowująca opanowanie treści zajęć realizowanych zgodnie z metodologią STEM w oparciu o zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej, opracowana w ramach rządowego programu wspierania organów prowadzących szkoły i placówki w rozwijaniu umiejętności cyfrowych dzieci i młodzieży na lata 2025‑2029 – „Cyfrowy Uczeń” (Dz.U.2025.1254)

Imię i nazwisko autora:

Izabela Okrzesik - Frąckowiak

bg‑azure

Karta pracy

Wprowadzenie do karty pracy

Na tej lekcji będziemy badać i testować, jak przejawia się druga zasada dynamiki: jak siła działająca na ciało i jego masa wpływają na jego przyspieszenie. W trakcie pracy sięgniemy do materiałów dostępnych w Zintegrowanej Platformie Edukacyjnej (ZPE), wykonamy obliczenia i proste doświadczenia (lub symulacje), a następnie porównamy nasze wyniki z teorią. Celem jest zrozumienie zasady, umiejętność zastosowania jej w obliczeniach oraz — jeśli to możliwe — samodzielne zbadanie zależności w warunkach doświadczalnych.

Polecenie 1

Oblicz, jak i ile razy zmieni się przyspieszenie ciała, gdy:

  1. wartość siły wypadkowej wzrośnie trzy razy lub zmaleje dwa razy, a masa ciała będzie stała;

  2. ta sama siła wypadkowa działać będzie na ciało o dwukrotnie większej masie;

  3. siła wypadkowa dwa razy większa będzie działać na ciało o dwukrotnie większej masie.

Ćwiczenie 1
R1NZVJ6T8C7KE1
Druga zasada dynamiki Newtona
Źródło: Dariusz Kajewski <Dariusz.Kajewski@up.wroc.pl>, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2

Na samochód może działać stała, różna od zera siła napędowa. Wyjaśnij, dlaczego może on poruszać się zarówno ruchem jednostajnym, jak i jednostajnie przyspieszonym?

R19UkbSVMqtIK
(Uzupełnij).
Ćwiczenie 3

Oblicz, jak i ile razy zmieni się przyspieszenie ciała, gdy:

  1. wartość siły wypadkowej wzrośnie trzy razy lub zmaleje dwa razy, a masa ciała będzie stała;

  2. ta sama siła wypadkowa działać będzie na ciało o dwukrotnie większej masie;

  3. siła wypadkowa dwa razy większa będzie działać na ciało o dwukrotnie większej masie.

R1SxOFvc2kyty
(Uzupełnij).
RWDim7mj4a3lO
Ćwiczenie 4
Ile wynosi wartość siły wypadkowej, jaką trzeba przyłożyć do piłki o masie zero przecinek pięć kg, aby zaczęła się ona poruszać z przyspieszeniem o wartości jeden początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka. Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. F, równa się, jeden N, 2. F, równa się, dwa N, 3. F, równa się, trzy N, 4. F, równa się, pięć N
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
R7aBmPfD5sz0k
Ćwiczenie 5
Ile wynosi wartość siły napędowej samochodu o masie tysiąc pięćset kg poruszającego się z przyspieszeniem jeden początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka, jeżeli siły oporów ruchu mają wartość pięćset N? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. F, równa się, dwa tysiące, N, równa się, dwa kN, 2. F, równa się, tysiąc, N, równa się, cztery kN, 3. F, równa się, cztery tysiące, N, równa się, osiem kN, 4. F, równa się, trzy tysiące, N, równa się, sześć kN
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
R1UmLSu15UvbD
Ćwiczenie 6
W wyniku działania siły wypadkowej, w czasie pięć sekund wartość prędkości ciała o masie trzy kg wzrosła z pięć początek ułamka, m, mianownik, s, koniec ułamka do dziesięć początek ułamka, m, mianownik, s, koniec ułamka. Ile wynosi wartość siły wypadkowej? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. F, równa się, trzy N, 2. F, równa się, cztery N, 3. F, równa się, dwa N, 4. F, równa się, pięć N
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
RlsFcTEjFXcBu11
Ćwiczenie 7
Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Przy każdym zdaniu w tabeli zaznacz „Prawda” albo „Fałsz”.. Podczas kopnięcia piłka zmieniła swoją prędkość na skutek działania niezrównoważonej siły.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Podczas kopnięcia piłka zmieniła swoją prędkość na skutek działania stałej zrównoważonej siły.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 8
RjAIWyPAIYUfY
W trakcie serwowania piłka tenisowa o masie m, równa się, pięćdziesiąt sześć g w momencie uderzenia rakietą porusza się z przyspieszeniem a, równa się, dziesięć tysięcy początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka. Oblicz wartość siły, jaką rakieta uderza piłkę. Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. F, równa się, pięćset sześćdziesiąt N, 2. F, równa się, pięćdziesiąt sześć N, 3. F, równa się, sto siedemdziesiąt osiem przecinek sześć N, 4. F, równa się, pięć przecinek sześć N
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 9
Rf4CeBjt9uu4I
Siedzący w kajaku Marcin usiłuje za pomocą liny przyciągnąć do siebie drugi kajak, w którym siedzi Anka. Ciągnie linę siłą sto N. Masa typowego kajaka wynosi m, równa się, sześćdziesiąt kg. Oblicz przyspieszenie, z jakim zacznie poruszać się ciągnięty kajak i zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Prawidłowa odpowiedź, 2. Nieprawidłowa odpowiedź A, 3. Nieprawidłowa odpowiedź B
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
RFLbG2i1SonvF
Czy kajak, w którym siedzi Marcin, pozostanie nieruchomy? Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Nie, zacznie on również przyspieszać w kierunku Anki., 2. Tak, pozostanie nieruchomy., 3. Nie, zacznie on przyspieszać z takim samym zwrotem co kajak Anki.
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 10
RJOQJiRzLNTI2
Oblicz masę wózka, który pod działaniem siły F, równa się, pięć N porusza się z przyspieszeniem zero przecinek pięć początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka. Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. m, równa się, dziesięć kg, 2. m, równa się, zero przecinek jeden kg, 3. m, równa się, zero przecinek dwa pięć kg, 4. m, równa się, sto kg
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 11
R1A9V8Vbm01q3
Oblicz wartość siły, jakiej trzeba użyć, aby zwiększyć wartość prędkości ciężarówki od osiemnaście początek ułamka, km, mianownik, h, koniec ułamka do pięćdziesiąt cztery początek ułamka, km, mianownik, h, koniec ułamka w ciągu dwadzieścia s. Masa ciężarówki wynosi piętnaście ton. Uzupełnij luki w odpowiedzi, wpisując odpowiednie liczby. Odpowiedź: Aby zwiększyć prędkość ciężarówki należy użyć siły o wartości F, równa sięTu uzupełnijN, równa sięTu uzupełnijkN.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RwQXCOLbPHQKt1
Ćwiczenie 12
Chwilę po otwarciu spadochronu, skoczek opada w dół ze stałą prędkością.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe. Zaznacz wszystkie stwierdzenia prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Siły oporu ruchu i siła ciężkości równoważą się., 2. Wypadkowa sił działających na skoczka jest równa zero., 3. Siły oporu ruchu są większe od siły ciężkości skoczka., 4. Siły oporu ruchu są mniejsze od siły ciężkości skoczka., 5. Ciężar spadochronu jest mniejszy niż ciężar skoczka.
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
R1ZXeCqD1e4kP1
Ćwiczenie 13
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.
Jeśli Słońce przyciąga Jowisza pewną siłą, to Jowisz przyciąga Słońce siłą Możliwe odpowiedzi: 1. równą co do wartości i mającą przeciwny zwrot., 2. równą co do wartości i mającą taki sam zwrot., 3. mniejszą co do wartości i mającą przeciwny zwrot., 4. równą zero., 5. większą co do wartości i mającą taki sam zwrot., 6. większą co do wartości i mającą przeciwny zwrot.
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
R1c0GLwvv2U5K1
Ćwiczenie 14
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.
Siła tarcia kinetycznego Możliwe odpowiedzi: 1. zależy od siły nacisku i rodzaju stykających się powierzchni., 2. zależy tylko od prędkości ciała., 3. nie zależy od siły nacisku tylko od rodzaju stykających się powierzchni., 4. zależy od siły nacisku, a nie zależy od rodzaju stykających się powierzchni., 5. zależy od wielkości stykających się powierzchni.
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.

Podsumowanie

Na podstawie przeprowadzonych ćwiczeń i własnych refleksji powinieneś/powinniście:

  • jasno sformułować, czym jest druga zasada dynamiki i jak ją zapisać matematycznie;

  • rozumieć, jakie czynniki wpływają na to, czy prawo ( F = m a) dobrze opisuje ruch ciała;

  • samodzielnie rozwiązywać proste zadania obliczeniowe z siłą, masą i przyspieszeniem;

  • zaproponować własny eksperyment badający zależność między masą, siłą  i przyspieszeniem; dostrzec, jak zasada ta odnosi się do rzeczywistości – codziennych sytuacji i zjawisk technicznych.

Dzięki temu nie tylko utrwalona zostanie wiedza, ale także rozwinięte umiejętność stosowania fizyki w praktyce, tworzenia modeli doświadczalnych, a także krytycznej analizy warunków, w których prawa fizyki dają dokładne lub jedynie przybliżone wyniki.

Druga zasada dynamiki