Dane INFORMACYJNE: Nazwa szkoły: Zespół Szkoły Podstawowej i Gimnazjum w Krobi ID grupy: 98 / 77 _ mf _ g1 Opiekun: Mariusz Juskowiak Kompetencja: matematyczno - fizyczna Temat projektowy: Siłą fizyki jest SIŁA Semestr III Rok szkolny 2010 / 2011

Siła Siła to - wektorowa wielkość fizyczna będąca miarą oddziaływań fizycznych między ciałami. Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N]. Nazwa tej jednostki pochodzi od nazwiska wybitnego fizyka Isaaca Newtona. Siła ma wartość 1 N, jeżeli nadaje ciału o masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s². Isaac Newton

Siła – wielkość wektorowa Siła jest wielkością wektorową, tzn. można zapytać nie tylko jak jest duża, ale także-w którą stronę działa. Siłę możemy graficznie zilustrować za pomocą strzałki, która informuje: W jakim punkcie siła została przyłożona -W którą stronę działa -Jaką ma wartość ( N )

Kierunek –jest to prosta wzdłuż której działa siła. Wektor siły. F2 F1 Kierunek –jest to prosta wzdłuż której działa siła. Zwrot – każdy kierunek dopuszcza 2 zwroty. Wartość – ile siła posiada Niutonów. Punkt przyłożenia – miejsce przyłożenia siły.

Rodzaje sił Siła składowa Siły równoważące się Siła wypadkowa

Siła składowa Rozkładanie siły na składowe: Czasem trzeba wykonać operację odwrotną do składania sił - przedstawić siłę jako wypadkową dwóch sił składowych.

Siły równoważące się Jeśli na jedno ciało działają dwie siły o takiej samej wartości, takim samym kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie, to wypadkowa tych sił wynosi zero. Takie siły nazywamy siłami równoważącymi się. Gdy na ciało działają siły równoważące się, to zachowuje się ono tak, jakby nie działała na nie żadna siła.

Siła wypadkowa Siła wypadkowa – siła, która zastępuje działanie kilku sił, przyłożonych do tego samego ciała. Siła wypadkowa powoduje zmianę pędu ciała, zgodnie z drugą zasadą dynamiki. Obliczanie siły wypadkowej: Działające siły mają taki sam kierunek i zwrot. Wyjaśnienie Fw jest równe F1 i F2 F1 = 5N Fw = 10N F2 = 5N

Siła wypadkowa sił o różnych kierunkach Siła F jest siłą wypadkową dwóch sił F1 i F2. Gdy narysujemy równoległobok, którego sąsiednimi bokami są wektory sił, przekątna tego równoległoboku będzie przedstawiać wypadkową sił.

Doświadczenia : Badanie kierunku siły wypadkowej. Książkę obwiązujemy sznurkiem i przyczepiamy 2 sznurki obciążone różnymi ciężarkami pod kątem prostym względem siebie. Układ kładziemy na krawędzi stołu (posmarowanego tłuszczem-mniejsze tarcie) i puszczamy ciężarki. Wniosek: Ruch książki jest złożeniem dwóch ruchów wzajemnie prostopadłych. Zmieniając ciężarki miejscami zaobserwujemy zmianę kierunku siły wypadkowej.

Siły: Wypadkowa i równoważąca Siły równoważące ciężar ciała na wielokrążku. Montujemy statyw z krążkiem, doczepiamy odważnik (400g) Wartość pokazana na siłomierzu wynosiła połowę Fc, czyli 2N, a odważnik miał masę 400g.Siłomierz powinien wykazać 4N. Dlaczego tak nie jest? Ponieważ wartość została rozłożona na dwa sznurki. Wniosek: Siły składowe mogą znacznie przewyższyć siłę wypadkową. m odważnika Fc (N) F2 = pomiar F1=Fc-F2 400g 4 2 4-2=2

Ruch jednostajnie przyśpieszony Gdy na ciało działa stała siła, porusza się ono ruchem jednostajnie przyśpieszonym. Przyśpieszenie jest tym większe, im większa jest siła i im mniejsza jest masa ciała. Jednostka siły – Niuton – jest zdefiniowana następująco: 1N=1kg*1m/s2 Siła 1N nadaje ciału o masie 1kg przyśpieszenie 1m/s2.

II zasada dynamiki newtona Ciało o masie m, na które działa stała siła F, porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyśpieszeniem a, które można obliczyć ze wzoru : Przyśpieszenie = siła/masa a= F/m Zadanie: Dwaj chłopcy pchają jednakowymi siłami wózki o różnych masach 1. 10kg. i 2. 50kg. Który z wózków w krótszym czasie osiągnie prędkość 5m/s ? Ciało o większej masie trudniej jest rozpędzić lub zahamować niż ciało o mniejszej masie.

TARCIE Tarcie to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie energii podczas ruchu.

Rodzaje tarcia Tarcie statyczne Tarcie kinetyczne

Tarcie statyczne Tarcie statyczne – to tarcie, które działa na spoczywające ciało i uniemożliwia jego ruch. Zwiększa się w raz z działającą siłą tylko do pewnej wartości. Jest to maksymalna wartość tarcia statycznego. Gdy działająca siła jest od niej większa, ciało zaczyna się poruszać. gdzie: Tg - wartość granicznej siły tarcia statycznego, μs - współczynnik tarcia statycznego, N - wartość siły nacisku.

Tarcie kinetyczne Gdy ciało przesuwa się po podłożu, to działa na nie siła tarcia kinetycznego, która jest zwrócona przeciwnie do wektora prędkości. Siła ta hamuje ruch ciała i tym samym jest przyczyną opóźnienia. Jej wartość wyrażamy wzorem: T=f⋅N. T – wartość siły tarcia kinetycznego, f – współczynnik tarcia kinetycznego zależny od rodzaju stykających się powierzchni, N – wartości siły nacisku działającej prostopadle do powierzchni, po której przesuwa się ciało.

Od czego zależy siła tarcia ? Tarcie zależy od współczynnika tarcia i siły nacisku ( czyli zależy również od masy )nie zależy od powierzchni styku. tarcie korzystne - możemy sie poruszać oraz jesteśmy w stanie sie zatrzymać. Tarcie niekorzystne - przesuwanie jakiegoś przedmiotu, przy niewielkim tarciu ślizgamy sie po lodzie i trudno utrzymać równowagę. Tarcie wystepuje, ponieważ 2 powierzchnie nigdy nie sa idealnie gładkie i nierówności zazębiają sie o siebie.

Siła ciężkości a ciężar ciała. Wszystkie ciała obdarzone masą są na Ziemi przyciągane siłą ciężkości (ciężarem) daną wzorem: P = m · g m - masa ciała g - przyspieszenie ziemskie średnio wartość przyspieszenie ziemskiego wynosi ok. g = 9,81 m/s2, w przybliżeniu 10 m/s2 . Interpretacja wzoru i przykłady Ze wzoru tego wynika, że na ciała o większej masie działa odpowiednio większa siła grawitacji - jeśli masa ciała rośnie 2 krotnie, to siła grawitacji też rośnie 2 krotnie, - jeśli masa ciała rośnie 5 krotnie, to siła grawitacji też rośnie 5 krotnie itd...

Zadania: Przykład 1: Ile wynosi siła ciężkości działająca na ciężar o masie 1 kg? Z wzoru na ciężar wynika, że ciało o masie 1 kg ma ciężar ok. 10 niutonów. Ciężar 1 N ma standardowy kotlet podawany w restauracji (ok. 100 g masy), lub standardowa tabliczka czekolady.

Cd       Przykład 2: Ile wynosi siła ciężkości działająca na człowieka o masie 70 kg? Rozwiązanie: Podstawiamy dane do wzoru na ciężar: P = 70 kg ·9,81 m/s2 = 686,7 N Cóż - wynik jak wynik - pewnie nic nam ciekawego nie mówi w tym przypadku. Może tylko tyle, że wychodzi liczba rzędu setek. W większości prostych zastosowań możemy podstawiać przybliżoną wartość przyspieszenia ziemskiego g ≈ 10 m/s2 . Dlatego w przybliżeniu można uznać, że ciężar jest 10 razy większy od masy ciała.

Tarcie i jego skutki w Życiu codziennym Pozytywne : - nie przewracamy sie, - możemy wykonywać codzienne czynności (np. mycie zębów, picie, jedzenie i nic nie wypada nam z rąk) - możemy używać kulkowych myszek ;) - możemy sie przemieszczać (bez tarcia nie ruszylibyśmy z miejsca obojętnie czy na nogach, czy jakimś pojazdem) Negatywne - każde działanie wymaga włożenia pewnej energii - musimy lać benzynę do aut - nie da sie stworzyć perpetuum mobile - musimy stosować łożyska - przedmioty sie zużywają