T Fs Q Zsuwanie się bez tarcia F a s m Fs sin Q mg sin a m a g sin N Zsuwanie się z tarciem Fs T m Fs mg.
Download
Report
Transcript T Fs Q Zsuwanie się bez tarcia F a s m Fs sin Q mg sin a m a g sin N Zsuwanie się z tarciem Fs T m Fs mg.
T
Fs
Q
Zsuwanie się bez tarcia
F
a s
m
Fs
sin
Q
mg sin
a
m
a g sin
N
Zsuwanie się z tarciem
Fs T
m
Fs mg sin
a
Fs Q sin
N
cos
Q
T f mg cos
mg sin fmg cos
a
m
a g (sin f cos )
powrót
T f N
A
V0
Ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu.
B
V
D
O
Vk
V0
Mimo, że wartość prędkości nie ulega zmianie,
to zmienia się jej zwrot i kierunek. Prędkość jako
wielkość wektorowa uległa zmianie. Znajdźmy
przyrost prędkości.
C
V Vk V0 Vk (V0 )
Jeżeli jest przyrost prędkości to ciało doznaje
przyśpieszenia
Z podobieństwa trójkątów ABO i BCD
V
a
t
t 0
AB
V
gdyż Vk V0 V0 V
r
V
dla t 0
AB AB V t
V t
V
r
V
V2
a
r
V 2 t
V
r
powrót
Dodawanie i odejmowanie
wektorów
Prezentacja działa poprawnie dla
Office XP Profesional , Office 2003 lub nowszych
Wektorem AB nazywamy uporządkowana parę punktów A i B, z których punkt A oznacza początek, a punkt B
koniec wektora.
Oznaczać go będziemy AB albo krócej
A
a
B
a
Kierunek wektora wyznacza prosta przechodząca przez punkty AB. Zwrot oznaczamy grotem.
Długość wektora jest równa długości odcinka AB. Będziemy ją oznaczać |AB|,
a
, lub krótko
a.
W odpowiedniej skali długość wektora ilustruje wartość wielkości fizycznej
Dwa wektory są sobie równe, jeżeli mają ten sam kierunek ( leżą na prostych równoległych), tę samą długość
i ten sam zwrot
A
B
a
Zapisujemy
b
C
AB=CD lub a b
D
Dwa wektory są przeciwne, jeżeli mają ten sam kierunek ( leżą na prostych równoległych), tę samą długość lecz przeciwny zwrot
A
B
a
Zapisujemy
D
b
C
AB= -CD lub a b
I. Dodawanie wektorów
1. O tym samym kierunku
c a b
a. Zgodnych zwrotach
a
b
Rysujemy wektor
Do końca wektora
Wektor
a
a
c
przykładamy początek wektora b. Następnie go rysujemy
c zaczyna się w początku wektora a
a kończy w końcu wektora
Jego długość jest równa sumie długości wektora
c ab
a ib
lub c a b
b
Co zapisujemy
I. Dodawanie wektorów
c a b
1. O tym samym kierunku
b. przeciwnych zwrotach
a
b
Rysujemy wektor
Do końca wektora
Wektor
a
a
c
przykładamy początek wektora
c zaczyna się w początku wektora a
a kończy w końcu wektora
Jego długość jest równa różnicy długości wektora
c ab
bi go rysujemy
a
i
lub c a b
b
b
. Co zapisujemy
Zastosujmy dotychczasową wiedzę do przykładów z fizyki.
Wiemy, że elementy, które dodajemy nazywamy składnikami.
Dlatego wektory, które dodajemy nazywamy wektorami składowymi.
Wektor równy sumie wektorów składowych- wektorem wypadkowym.
Załóżmy, że na ciało działają dwie siły F1 i F2. Siła wypadkowa
jest
zawsze równa sumie wektorowej sił składowych. Czyli Fw F1 F2
a) Niech na ciało działają siły o tym samym kierunku i tym samym zwrocie.
F1 3N
F2 2 N
Ile wynosi wartość wypadkowej siły
W tym przypadku, jest równa sumie
wartości sił składowych czyli 5N
b) Niech na ciało działają siły o tym samym kierunku lecz przeciwnym zwrocie.
F2 2 N
F1 3N
Ile wynosi wartość wypadkowej siły
W tym przypadku, jest równa różnicy
wartości sił składowych czyli 1N
I. Dodawanie wektorów
2. O różnych kierunkach
a
b
c a b
c
a
Do końca wektora a przykładamy początek wektora b i go rysujemy
Wektor c zaczyna się w początku wektora a a kończy w końcu wektora
b
Jego długość nie jest równa sumie ani różnicy długości wektorów a i b
Rysujemy wektor
c ab
lub c a b
I. Dodawanie wektorów
2. O różnych kierunkach
c
Okazuje się, że wektor można otrzymać innym sposobem.
b
a
c a b
Metoda równoległoboku
c
Rysujemy wektor
a
W początku wektora a przykładamy początek wektora bi go rysujemy
Następnie z końca wektora a rysujemy równoległą do wektora. b
Z końca wektora b równoległa do wektora a
Okazuje się, że wektor, który zaczyna się w punkcie przyłożenia wektorów,
a kończy w punkcie przecięcia się równoległych,
jest też jest wektorem c
Zastosujmy te wiadomości w fizyce.
Załóżmy, że na ciało działają dwie siły F1 i F2 jak na rysunku poniżej
F1 3N
Jak znaleźć wypadkową siłę?
Fw
F2 4 N
Wykorzystamy regułę
równoległoboku.
Ile wynosi wartość wypadkowej siły?
Korzystając z twierdzenia Pitagorasa otrzymamy
Fw
3N 2 4 N 2
25 N 2 5 N
W tym wypadku suma sił o wartości 3N i 4N dała nam siłę wypadkową o
wartości 5N
Do tej pory mając siły składowe otrzymywaliśmy siłę wypadkową.
Spróbujmy teraz zrobić
działanie odwrotne – rozłożyć siłę na składowe.
Mamy siłę ciężkości Q , znajdźmy składową równoległą i prostopadłą do równi
(siłę ściągającą i siłę nacisku)
Fs
Q
N
Możemy to wykorzystać do obliczenie przyśpieszenia z jakim
będzie zsuwało się ciało z równi gdy: brak tarcia oraz na ciało
działają siły tarcia.
zobacz
Ptaszek o ciężarze Q usiadł na poziomym przewodzie.
Znajdź graficznie siłę napinającą przewód, jeżeli w wyniku jego ciężaru
przewód ugiął się o kąt od poziomu.
Fn
Q
Fn
Wartości sił napinających przewód będziemy mogli obliczyć po zapoznaniu się
z funkcjami trygonometrycznymi.
Jeśli znasz już funkcje trygonometryczne i chcesz obliczyć siły to:
Poprowadź prostą jak na rysunku, która podzieli ciężar na połowę.
Q
2 sin
Fn
to
Q
Fn sin
2
przekształceniu
Q
Fn
2 sin
po
Z powstałego trójkąta otrzymamy:
Dla małych kątów sin
jest mały i siła napinająca
przewód osiąga duże wartości
II. Odejmowanie wektorów
r0
r0
rk
r rk r0
Wykorzystajmy najpierw wiadomości z dodawania wektorów.
Wyrażenie powyżej można zapisać następująco
r rk (r0 )
Czyli odjąć, to do wektora pierwszego dodać wektor
przeciwny do drugiego.
Rysujemy wektor rk
Bierzemy wektor przeciwny do
rk
r
r0
Do końca wektora r przykładamy początek wektora r a następnie
o
k
go rysujemy
Wektor r podobnie jak przy dodawaniu zaczyna się w
początku wektora pierwszego a kończy w końcu drugiego.
Zobacz wykorzystanie
rk
r
r0
r0
Okazuje się, że wektor r można otrzymać innym
sposobem.
Narysujmy wektory tak, żeby ich początki były w tym samym punkcie
r0
rk
Okazuje się, że wektor r będzie zaczynał się w końcu wektora r0 a kończył w
końcu wektora rk
Wykorzystamy to na późniejszej lekcji fizyki przy omawianiu przemieszczenia.