Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MEC9 - TEST WIEDZY NR 1



PYTANIE NR 40.
Czy siła działająca na ciało o masie 10 kg, poruszającego się z przyspieszeniem 2 m/s2, jest równa 20 N?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z II zasady Newtona wynika, że siła wypadkowa działająca na ciało spełnia zależność F = m·a. Dla masy 10 kg i przyspieszenia 2 m/s2 otrzymujemy F = 10·2 = 20 N. Informacje o grawitacji lub tarciu nie są tu konieczne do obliczenia siły wypadkowej.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano masę ciała (10 kg) oraz przyspieszenie (2 m/s2) i zapytano, czy działająca siła wynosi 20 N. Kluczowa jest tu II zasada dynamiki Newtona, która opisuje związek między siłą wypadkową a ruchem:

F = m · a

gdzie:

  • F – siła wypadkowa (w niutonach, N),
  • m – masa (w kilogramach, kg),
  • a – przyspieszenie (w m/s2).

Podstawiamy dane liczbowe:

F = 10 kg · 2 m/s2 = 20 kg·m/s2 = 20 N

Dlatego odpowiedź "Tak" jest poprawna: siła wypadkowa odpowiadająca takiemu przyspieszeniu ma wartość 20 N.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne lub mylące?

  • Odpowiedź "Nie" przeczy bezpośredniemu wynikowi z F = m·a.
  • Stwierdzenie "Zależy od wartości siły grawitacji" miesza pojęcia: grawitacja (ciężar) jest jedną z możliwych sił działających na ciało, ale przy danym przyspieszeniu siła wypadkowa ma określoną wartość m·a. Grawitacja wpływa na rozkład sił składowych, lecz nie zmienia faktu, że wypadkowa musi dawać 20 N, jeśli przyspieszenie wynosi 2 m/s2.
  • Stwierdzenie "Zależy od wartości tarcia" jest typowym "haczykiem": tarcie może zmieniać, jaka siła napędowa jest potrzebna, aby uzyskać dane przyspieszenie, ale siła wypadkowa odpowiadająca temu przyspieszeniu nadal wynosi m·a. Innymi słowy: zmienia się siła przyłożona, a nie wartość wypadkowej przy zadanym a.

W praktyce mechanika (np. dobór napędu) często trzeba rozróżnić: (1) siłę wypadkową odpowiedzialną za przyspieszenie oraz (2) siły oporu (tarcie, grawitacja na pochyleniu), które zwiększają wymaganą siłę napędową. Na egzaminie warto zawsze najpierw ustalić, czy pytanie dotyczy wypadkowej, czy siły przyłożonej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza II zasada dynamiki Newtona w zadaniach z masą i przyspieszeniem?
Oznacza, że siła wypadkowa działająca na ciało jest równa iloczynowi masy i przyspieszenia: F = m·a. Jeśli znasz m i a, możesz bezpośrednio obliczyć F w niutonach, niezależnie od tego, jakie siły składowe (np. tarcie) na tę wypadkową się składają.
Jak obliczyć siłę, gdy masa wynosi 10 kg, a przyspieszenie 2 m/s2?
Stosujesz wzór F = m·a. Podstawiasz: m = 10 kg, a = 2 m/s2. Otrzymujesz F = 10·2 = 20 N. To jest wartość siły wypadkowej odpowiadającej temu przyspieszeniu.
Dlaczego w takim zadaniu nie trzeba znać siły grawitacji?
Ponieważ pytanie dotyczy zależności między przyspieszeniem a siłą wypadkową. Dla zadanego przyspieszenia wypadkowa zawsze spełnia F = m·a. Grawitacja może być jedną z sił składowych, ale sama jej wartość nie jest potrzebna do wyznaczenia wypadkowej z m i a.
Czy tarcie zmienia wynik F = m·a w prostym zadaniu egzaminacyjnym?
Tarcie nie zmienia związku F = m·a dla siły wypadkowej. Może natomiast sprawić, że aby uzyskać dane przyspieszenie, trzeba przyłożyć większą siłę napędową (bo część "idzie" na pokonanie oporów). Wtedy rośnie siła przyłożona, ale wypadkowa nadal wynosi m·a.
Co to jest siła wypadkowa i czym różni się od siły przyłożonej?
Siła wypadkowa to suma wszystkich sił działających na ciało (z uwzględnieniem zwrotów). Siła przyłożona to np. siła napędu lub ciągu, którą przykładamy z zewnątrz. Gdy występują opory (tarcie, ciężar na pochyleniu), siła przyłożona może być większa niż wypadkowa.
Jakie jednostki trzeba umieć rozpoznać w zadaniach z dynamiki?
Najczęściej: masa w kg, przyspieszenie w m/s2, siła w N. Warto pamiętać zależność jednostek: 1 N = 1 kg·m/s2. To pomaga sprawdzić poprawność obliczeń i uniknąć błędów wymiarowych.
Dlaczego wynik 20 N jest zgodny z definicją niutona?
Niuton jest zdefiniowany jako taka siła, która nadaje masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s2. Skoro 1 N = 1 kg·m/s2, to dla 10 kg i 2 m/s2 otrzymujesz 20 kg·m/s2, czyli dokładnie 20 N.
Jakie błędy są najczęstsze w zadaniach typu F = m·a na egzaminie?
Typowe pomyłki to: podstawienie g zamiast a, użycie m/s zamiast m/s2, mylenie siły wypadkowej z siłą przyłożoną oraz pomijanie sensu fizycznego (np. wybór odpowiedzi "zależy od tarcia" bez sprawdzenia, że a jest już dane). Pomaga szybka kontrola jednostek.
Kiedy w praktyce mechanika trzeba uwzględniać tarcie przy doborze siły napędu?
Gdy liczysz siłę wymaganą od napędu (np. siłownik, silnik, mechanizm posuwu). Wtedy sumujesz siły oporu (tarcie, ciężar, opory technologiczne) oraz część dynamiczną z m·a. Egzaminowo warto rozróżnić: pytanie o wypadkową (m·a) vs pytanie o siłę napędową.
Jak przygotować się do pytań z dynamiki w zawodzie technik mechanik?
Opanuj wzory podstawowe (F = m·a), jednostki SI i prostą analizę sił. Ćwicz krótkie zadania rachunkowe oraz rozpoznawanie, czy chodzi o siłę wypadkową, czy o siłę potrzebną do pokonania oporów. Pomaga też rysowanie schematu sił w prostych przypadkach.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 84% zdających egzamin. średnio łatwe

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że z II zasady Newtona wynika, że siła wypadkowa działająca na ciało spełnia zależność F = m·a.

Źródła:

  • Halliday, Resnick, Walker, "Podstawy fizyki" (t. 1), dział: Dynamika, II zasada Newtona (F = m·a), wydania polskie (różne).
  • Young, Freedman, "Fizyka uniwersytecka" (tom Mechanika), rozdział o prawach Newtona i sile wypadkowej, wydania polskie (różne).
  • Serway, Jewett, "Fizyka dla naukowców i inżynierów" (Mechanika), rozdział: Prawa Newtona; jednostka N = kg·m/s<sup>2</sup>, wydania polskie (różne).

Materiały:

  • Podręcznik do fizyki: dział "Dynamika", II zasada Newtona
  • Zbiór zadań z mechaniki klasycznej: zadania na F = m·a
  • Tablice jednostek SI i analiza wymiarowa (N = kg·m/s<sup>2</sup>)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego