Siły, zasady dynamiki Newtona Przygotowanie do egzaminu gimnazjalnego

1. 3 podaje przykłady sił i rozpoznaje je w sytuacjach praktycznych Uczeń: 1. 3 podaje przykłady sił i rozpoznaje je w sytuacjach praktycznych 1. 4 Opisuje zachowanie ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki Newtona 1.7 Opisuje zachowanie się ciał na postawie drugiej zasady dynamiki Newtona 1.8 Stosuje do obliczeń związek między masą ciała, siłą i przyspieszeniem 1.9 Posługuje się pojęciem siły ciężkości 1.10 Opisuje wzajemne oddziaływanie ciał posługując się trzecią zasadą dynamiki Newtona 1.11 Wyjaśnia zasadę działania dźwigni dwustronnej, bloku nieruchomego, kołowrotu 1. 12 Opisuje wpływ oporów ruchu na poruszające się ciała Doświadczenie 9.4 wyznacza masę ciała za pomocą dźwigni dwustronnej, innego ciała o znanej masie i linijki Umiejętności przekrojowe 8.1 opisuje przebieg i wynik przeprowadzonego doświadczenia, wyjaśnia rolę użytych przyrządów, wykonuje schematyczny rysunek obrazujący układ doświadczalny 8.2 wyodrębnia zjawisko z kontekstu, wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla wyniku doświadczenia 8.5 rozróżnia wielkości dane i szukane 8.6 odczytuje dane z tabeli i zapisuje dane w formie tabeli 8.7 rozpoznaje proporcjonalność prostą na podstawie danych liczbowych lub na podstawie wykresu oraz posługuje się proporcjonalnością prostą 8.8 sporządza wykres na podstawie danych z tabeli (oznaczenie wielkości i skali na osiach), a także odczytuje dane z wykresu

ODDZIAŁYWANIA grawitacyjne magnetyczne elektrostatyczne sprężyste

SIŁA Siła jest miarą oddziaływania. Jest to wielkość wektorowa. Przy określaniu siły musimy podać jej kierunek, zwrot wartość, punkt przyłożenia

WYPADKOWA SIŁ Jest równa sumie sił składowych, gdy siły mają ten sam kierunek i zwrot Jest równa różnicy sił, gdy siły składowe mają ten sam kierunek, ale przeciwne zwroty Siły równoważące to siły, które mają: Ten sam kierunek Tę samą wartość Przeciwne zwroty Ten sam punkt przyłożenia Wypadkowa sił równoważących jest równa zero! Karta pracy zad.1

PRZYKŁADY SIŁ Siła sprężystości Siła napięcia powierzchniowego Siła oporu Siła tarcia Siła ciężkości Karta pracy zad.2,3

I ZASADA DYNAMIKI NEWTONA Jeżeli na ciało nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Na ciało nie działają żadne siły Ciało w spoczynku Działające siły się równoważą Ciało porusza się ruchem jednostajnym Na ciało nie działają żadne siły I zasada dynamiki nosi też nazwę zasady bezwładności. Miarą bezwładności jest masa ciała. Im większa masa ciała tym większa jego bezwładność Karta pracy zad.4

II ZASADA DYNAMIKI NEWTONA Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła to ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do działającej siły a odwrotnie proporcjonalne do masy ciała Siła ma wartość 1N, gdy ciału o masie 1 kg nadaje przyspieszenie 1m/s2 Karta pracy zad 5,6

III ZASADA DYNAMIKI NEWTONA Jeżeli ciało A działa na ciało B pewną siłą, to ciało B działa na ciało A taką samą siłą. Siła pochodząca od ciała A przyłożona jest do ciała B, a siła pochodząca od ciała B jest przyłożona do ciała A. Siły te nazywamy siłami akcji i reakcji. Siły akcji i reakcji: Mają ten sam kierunek Mają tę samą wartość Mają przeciwne zwroty Mają różne punkty przyłożenia – nie są to więc siły równoważące się Karta pracy zad.7,8

SIŁA CIĘŻKOŚCI Siła ciężkości to siła, z jaką Ziemia lub inne ciało niebieskie przyciąga inne ciała. Wartość siły ciężkości jest wprost proporcjonalna do masy ciała. gdzie dla Ziemi: Masa ciała Ciężar ciała (siła ciężkości) Ilość substancji, z której zbudowane jest ciało Siła, której wartość jest proporcjonalna do masy ciała Jest niezmienna Zależy od miejsca, gdzie znajduje się ciało Jednostką masy jest kilogram (kg) Jednostką ciężaru jest niuton (N) Karta pracy zad 9

MASZYNY PROSTE Maszyny proste są to urządzenia ułatwiające wykonywanie pracy przy działaniu taką samą lub mniejszą siłą. Do maszyn prostych zaliczymy między innymi dźwignię dwustronną i jednostronną, bloki nieruchome i ruchome, kołowrót, równię pochyłą.

DŹWIGNIA DWUSTRONNA Warunek równowagi dźwigni: F1 ·r1 = F2· r2 Ramię siły Warunek równowagi dźwigni: F1 ·r1 = F2· r2 Z warunku tego wynika, że: Wartość siły zależy od długości ramienia : dłuższe ramię – mniejsza siła Oś obrotu Karta pracy zad.10

DOŚWIADCZENIE OBOWIĄZKOWE Uczeń wyznacza masę ciała za pomocą dźwigni dwustronnej, innego ciała o znanej masie i linijki Potrzebne przyrządy: Dźwignia dwustronna Przedmiot o znanej masie Linijka Przedmiot, którego masę należy wyznaczyć Kolejność czynności: Na jednym ramieniu dźwigni zawieszamy ciało o znanej masie, na drugim ramieniu ciało o nieznanej masie, tak by dźwignia była w równowadze Linijką mierzymy ramiona sił Ciężar ciała o nieznanej masie wyznaczamy ze wzoru: F1 ·r1 = F2· r2 Obliczamy masę ciała pamiętając, że masa ciała jest 10 razy mniejsza od ciężaru ciała

INNE MASZYNY PROSTE Blok nieruchomy F1 = F2 F1 – wartość siły działającej na pierwsze ramię F2 – wartość siły działającej na drugie ramię Kołowrót – pozwala podnosić i przesuwać przedmioty na znacznie odległości F1 ·r1 = F2· r2 Karta pracy zad.11

OPORY RUCHU Opór to siła przeciwdziałająca ruchowi ciała.