Lekcja fizyki w kl.I gimnazjum Opracował mgr Zenon Kubat SKŁADANIE SIŁ Lekcja fizyki w kl.I gimnazjum Opracował mgr Zenon Kubat

SPIS Wprowadzenie. Definicja siły.Cechy siły Obraz siły. Siła składowa. Wypadkowa dwóch sił o tych samych kierunkach działania. Siły równoważące się. Siła wypadkowa dwóch sił zbieżnych. Wykorzystanie twierdzenia Pitagorasa do obliczenia siły wypadkowej Jednostka siły. Twierdzenie Pitagorasa Przykłady zadań. Słownik

Pokaz jest przeznaczony dla uczniów kl. I gimnazjum Pokaz jest przeznaczony dla uczniów kl. I gimnazjum. Może być wykorzystany na lekcji powtórzeniowej w klasie II jako wprowadzenie do działu „Dynamika ciała”.

SIŁA JEST MIARĄ WZAJEMNEGO ODDZIAŁYWANIA Siła to wielkość wektorowa. Ma następujące cechy: a) punkt przyłożenia; b) kierunek działania; c) wartość; d) zwrot.

Obrazem siły jest wektor. F b c d a c-wartość siły a-pkt przyłożenia d-zwrot b-kierunek (prosta wzdłuż której działa siła)

Jednostką siły jest niuton (N). 1 N jest to siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało o masie ok..0.1kg ( np.paczkę herbatników). mo=0.1kg G=1N

Pojedyncza siła działająca na ciało to siła składowa. Siły składowe można zastąpić jedną siłą zwaną wypadkową. Dwie siły składowe mogą działać względem siebie pod dowolnym kątem. Gdy kąt jest rożny od 0 i 180 stopni, wówczas siły są zbieżne.

Siły działające pod kątem 0 stopni i 180 stopni leżą na tej samej prostej i mają zwroty: zgodne, gdy kąt między nimi wynosi 0 stopni przeciwne, gdy kąt między nimi wynosi 180 stopni. Wypadkowa tych sił jest : ich sumą, gdy zwroty są zgodne ich różnicą,gdy zwroty są przeciwne i ma zwrot siły większej. F1 F2 Fw = F1 + F2 F2 F1 Fw = F2 - F1

Siły równoważące się. Dwie siły się równoważą,gdy mają wspólny punkt przyłożenia, ten sam kierunek działania, tą samą wartość i zwroty przeciwne. F F Fw = 0N

Siła wypadkowa dwóch sił zbieżnych F1 Fw F2 jest przekątną równoległoboku zbudowanego na wektorach sił składowych.

Siły mogą być przyłożone w różnych miejscach ciała. F1 F2 W tym przypadku, aby wyznaczyć kierunek i zwrot siły wypadkowej, należy siły składowe przesunąć równolegle i zaczepić je w jednym punkcie. F1 Fw F2

Wartość siły wypadkowej W celu określenia wartości siły wypadkowej dwóch sił zbieżnych należy : wykonać rysunek tych sił w odpowiedniej podziałce zbudować równoległobok sił zmierzyć długość ( c ) siły wypadkowej z dokładnością do 1mm pomnożyć długość ( c ) przez podziałkę (x). 1cm = x N

Szczególny przypadek dwóch sił zbieżnych: siły są do siebie prostopadłe. Wypadkową tych sił możemy obliczyć, wykorzystując twierdzenie Pitagorasa. F1 FW F2

Przykład Dwie siły F1=300 N i F2= 400 N działają na ciało względem siebie pod kątem: a) 0 stopni; b) 180 stopni; c) 60 stopni; d) 90 stopni. Jaką wartość ma siła wypadkowa w poszczególnych przypadkach? 1cm=100N F1=300 N F2= 400 N a) Fw= 300 N + 400 N lub Fw = 400N + 300N Fw = 700 N

b) F1 F2 F2 F1 Fw Fw = F 2 - F1 Fw = 400N-300N Fw = 100N

c) F2 Fw F1 Fw=dł.Fw * podz. Fw=5,9*100N Fw= 590 N

d) Fw F2 F1 lub Fw= dł. Fw*podz. Fw=5.0*100N Fw=500 N

Odpowiedź Komentarz Jak widać, wartość siły wypadkowej dwóch sił składowych zależy od kąta pomiędzy nimi. Maksymalną wartość osiąga dla kąta 0 st. Minimalną dla kąta 180 st. Dla pozostałych kątów zawiera się pomiędzy wartością maksymalną i minimalną.

SŁOWNIK POJĘĆ FIZYCZNYCH Siła - miara wzajemnego oddziaływania. Punkt przyłożenia – miejsce, w którym zaczepiono siłę. Kierunek działania – prosta, wzdłuż której działa siła. Zwrot – określa, jak działa siła. Siła składowa - pojedyncza siła działająca na ciało. Siła wypadkowa - zastępuje działanie dwóch lub większej ilości sił składowych. Siły równoważące się – ich wypadkowa wynosi 0 N Siły zbieżne - siły działające względem siebie pod kątem ostrym lub rozwartym. Podziałka - skala wykonania rysunku. Niuton (N) - jednostka siły. Ciężar ciała (G) – siła, z jaką Ziemia przyciąga daną masę. Ziemia - planeta Układu Słonecznego.