Transcript Siły, zasady dynamiki Newtona

Siły, zasady dynamiki Newtona
Przygotowanie do egzaminu
gimnazjalnego
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
sprężyste
elektrostatyczne
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 napięcia
powierzchniowego
Siła sprężystości
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
F
a 
m
F
m
a
F  ma
Siła ma wartość 1N, gdy ciału o masie 1 kg nadaje
przyspieszenie 1m/s2
m
1N  1kg  2
s
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.
Fg  m  g
gdzie dla Ziemi: g  10 N  10 m
2
Masa ciała
kg
s
Ciężar ciała (siła ciężkości)
Ilość substancji, z której zbudowane jest Siła, której wartość jest proporcjonalna do
ciało
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
Ramię siły
Warunek równowagi dźwigni:
F1 ·r1 = F2· r2
Oś obrotu
Z warunku tego wynika, że:
Wartość siły zależy od
długości ramienia :
dłuższe ramię – mniejsza siła
Karta pracy zad.10
DOŚWIADCZENIE OBOWIĄZKOWE
Uczeń wyznacza masę ciała za pomocą dźwigni
dwustronnej, innego ciała o znanej masie i linijki
Potrzebne przyrządy:
1. Dźwignia dwustronna
2. Przedmiot o znanej masie
3. Linijka
4. Przedmiot, którego masę należy wyznaczyć
Kolejność czynności:
1. Na jednym ramieniu dźwigni zawieszamy ciało o znanej masie, na
drugim ramieniu ciało o nieznanej masie, tak by dźwignia była w
równowadze
2. Linijką mierzymy ramiona sił
3. Ciężar ciała o nieznanej masie wyznaczamy ze wzoru: F1 ·r1 = F2· r2
4. 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.