Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Publiczne gimnazjum w Człopie ID grupy: 98/7_mf_g 1 Kompetencja: Fizyczna Temat projektowy: Siła Semestr/rok szkolny: 2010/2011

N I U T O N J E D N O S T K A N I U T O N A

NIUTON Niuton –jednostka siły w układzie SI (jednostka pochodna w układzie SI), oznaczana N. 1 N to siła, z jaką trzeba działać na ciało o masie 1kg, aby nadać mu przyśpieszenie równe 1 m/s² Nazwa niuton upamiętnia wybitnego angielskiego uczonego Isaaca Newtona.

PRZYKŁADY 1 N to siła z jaką ziemska grawitacja oddziałuje na ciało o masie około 1/(9,8) kg ≈ 102 g (np. małe jabłko). Na powierzchni Ziemi na ciało o masie 1 kg działa siła skierowana w dół o wartości około 9,81 N (czyli 1 kgf [1]. W inżynierii i w codziennym życiu często stosuje się przybliżenie 9,81 N = 1 kgf ≈ 10 N. Dekaniuton (daN) = 10 N jest używany do określenia wytrzymałości np. lin jako przybliżenie 1 kgf. Siła przyciągania Ziemi działająca na człowieka o masie 75 kg wynosi około 736 N.

PRZEDROSTKI SI Oficjalne Przedrostki SI Zwiększające Jednostkę (Nazwa Symbol Mnożnik Nazwa mnożnika) jotta (gr. okto - osiem) Y 10 24 kwadrylion zetta (łac. septem - siedem) Z 10 21 tryliard eksa (gr. ex - sześć) E 10 18 trylion peta (gr. penta - pięć) P 10 15 biliard tera (gr. teras – potwór) T 10 12 bilion giga (gr. gigas – olbrzymi) G 10 9 miliard mega (gr. megas – wielki) M 10 6 milion kilo (gr. khilioi – tysiąc) k 10³ tysiąc hekto (gr. hekaton – sto) h 10² sto deka (gr. deka – dziesięć) da 10 1 dziesięć 100 jeden

Zmniejszające Jednostkę decy (łac. decimus – dziesiąty) d 10-1 jedna dziesiąta centy (łac. centum – sto) c 10-2 jedna setna mili (łac. mille – tysiąc) m 10-3 jedna tysięczna mikro (gr. mikros – mały) µ 10-6 jedna milionowa nano (gr. nanos – karzeł) n 10-9 jedna miliardowa piko (wł. piccolo – mały) p 10-12 jedna bilionowa femto (duń. femten – piętnaście) f 10-15 jedna biliardowa atto (duń. atten – osiemnaście) a 10-18 jedna trylionowa zepto (łac. septem - siedem) z 10-21 jedna tryliardowa jokto (gr. okto – osiem) y 10-24 jedna kwadrylionowa

Siła – wektorowa wielkość fizyczna będąca miarą oddziaływań fizycznych między ciałami . Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N].Siła ma wartość 1 N, jeżeli nadaje ciału o masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s².

Siłomierz, także dynamometr – przyrząd do pomiaru wartości działającej siły. Zasada jego działania najczęściej opiera się na prawie Hooke'a, które mówi, że odkształcenie elementu sprężystego jest proporcjonalne do wartości działającej siły.

Siła wypadkowa jest to siła, która zastępuje działanie kilku sił, przyłożonych do tego samego ciała. Siła wypadkowa powoduje zmianę pędu ciała, zgodnie z drugą zasadą dynamiki.Siła wypadkowa jest sumą wektorową sił działających na dane ciało. Siły, tworzące sumę wektorową nazywa się siłami składowymi. Siły składowe, mogą być rzeczywiście działającymi siłami lub składowymi innych sił.

Bezwładność – właściwość wszystkich ciał materialnych, polegająca na tym, że w inercjalnym układzie odniesienia, jeśli na ciało nie działa siła lub działające siły równoważą się, to porusza się ono ruchem jednostajnym lub pozostaje w spoczynku. Zmiana prędkości ciała wymaga działania siły. Bezwładność ciał postulowana jest przez zasady dynamiki Newtona. Miarą bezwładności ciała jest jego masa, natomiast jej odpowiednikiem w ruchu obrotowym - moment bezwładności.

Składanie sił działających wzdłuż jednej prostej

1. Na podłodze stoi skrzynia , na którą działają dwaj chłopcy 1.Na podłodze stoi skrzynia , na którą działają dwaj chłopcy. Oto schematyczne rysunki przedstawiające siły działania chłopców na skrzynię, gdy działają siłami: a) O jednakowej wartości w tę samą stronę, b) O jednakowej wartości, ale w różne strony, c) O różnych wartościach w przeciwne strony.

2. Dwa konie ciągną sanie w tę samą stronę siłami o wartościach: pierwszy 500 N, a drugi 820 N. Z jaką siłą trzeci koń musiałby ciągnąć sanie w przeciwną stronę, aby się nie poruszały? 500 N + 820 N = 1320 N Odp.: Musiałby ciągnąć sanie z siłą 1320 N

Dwaj chłopcy ciągną skakankę, jeden w lewą stronę, a drugi w prawą stronę. Pierwszy ciągnie z siłą 50 N, a drugi z siłą 45 N. Oblicz siłę wypadkową. 50 N – 45 N = 5 N Odp.: Siła wypadkowa wynosi 5 N.

3. Trzej pracownicy na budowie przeciągnęli betoniarkę 3. Trzej pracownicy na budowie przeciągnęli betoniarkę. Każdy z nich ciągnął z siłą 43 N. Z jaką siłą musiałby ciągnąć betoniarkę jeden pracownik gdyby chciał ustawić betoniarkę z powrotem na miejsce? 3 · 43 N = 129 N Odp.: Pracownik musiał by ciągnąć z siłą 129 N

Wzajemność oddziaływania ciał

Oddziaływanie Odnosi się ono do sytuacji, gdy mamy przynajmniej 2 ciała, lub ciało i ośrodek lub pole, a jeden z tych elementów wpływa na drugi. Siła jest miarą oddziaływań (mechanicznych) działających na ciało. Im większe oddziaływanie (czyli większa siła) tym większe wywołuje ono skutki – mocniej przyspiesza (lub zwalnia ciało), silniej go odkształca.  Siła nie zawsze musi wiązać się ze stykaniem się ciał bezpośrednio. Jest wiele sił (wiele oddziaływań), które dokonują się za pośrednictwem pola sił.

Zmienić temperaturę ciała Oddziaływania bywają różne, a rozpoznajemy je najczęściej po skutkach. Oddziaływania więc mogą: Zmienić prędkość ciała (wprawić je w ruch, zatrzymać, zmienić kierunek ruchu) Odkształcić ciało Zmienić temperaturę ciała Zmienić jego różnicę właściwości - np. elektryczne, magnetyczne, barwę itp..

Oddziaływania dzielimy na: Grawitacyjne -  na bardzo duże (kosmiczne) odległości Elektrostatyczne - zwykle, z powodu szybkiego zobojętniania się materii, siła elektrostatyczna działa na niezbyt duże odległości. Jednak nie jest to bezwzględna reguła, bo "teoretycznie" nie ma ograniczenia na odległość sił elektrostatycznych. Magnetyczne - działa też na duże odległości.

Przykłady oddziaływań Elektrostatyczne: - intensywne szczotkowanie może być skutkiem naelektryzowania się włosów - mocno potarta plastikowa linijka lub ekierka przyciąga drobne kawałki papieru Magnetyczne: - przyciąganie i odpychanie magnesów - przyciąganie szpilek do magnesów Grawitacyjne : -spadanie kartek, listków na ziemię

Zasady Dynamiki

1. Pierwsza zasada dynamiki: Gdy na ciało nie działa żadna siła albo wszystkie działające siły się równoważą, to: * jeśli ciało nie poruszało się, to nadal nie będzie się poruszać, * jeśli ciało poruszało się, to nadal będzie się poruszać w tę samą stronę i z tą samą prędkością jak do tej pory.

Im większa masa, tym większa bezwładność ciała.

2. Druga zasada dynamiki: Ciało o masie m, na które działa stała siła F, porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem a, które można obliczyć ze wzoru:

3. Trzecia zasada dynamiki: Jeśli ciało A działa na ciało B pewną siłą, to ciało B działa na ciało A siłą o takiej samej wartości oraz kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie.

Ciężar

Q = m • g Masa ciała Siła ciężkości Przyspieszenie ziemskie średnio g= 9,81 m/s ² = 10 m/s ² Siła ciężkości

Siła ciężkości - pot. ciężar – siła  z jaką Ziemia lub inne ciało niebieskie przyciąga dane ciało, w układzie odniesienia związanym z powierzchnią ciała niebieskiego. Ciężar jest wypadkową sił przyciągania grawitacyjnego i siły odśrodkowej wynikającej z ruchu obrotowego określonego ciała niebieskiego.

Ciężar, jako siła, jest wielkością  wektorową – wektor ciężaru skierowany jest w każdym miejscu do środka ciężkości układu planeta-ciało, co w praktyce oznacza środek ciężkości planety.

ciężkości działa na ciało o masie: a) 5 kg b) 25dag 1.Oblicz, jaka  siła  ciężkości działa na ciało o masie: a) 5 kg  b) 25dag a) m = 5 kg g = 10 N/kg F = ? F = m•g Fa = 5 kg•10 N/kg = 50 N b) m = 25 dag = 0,25 kg g=10 N/kg F = m•g F = 0,25 kg•10 N/kg = 2,5 N