SKŁADANIE SIŁ

1. SKŁADANIE SIŁ Lekcjafizyki w kl.I gimnazjum Opracował mgr Zenon Kubat

2. 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

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

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

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

6. 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

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

8. 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

9. 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

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

11. Siłymogą 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

12. 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

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

14. PrzykładDwie siły F1=300 N i F2= 400 N działają na ciało względem siebie podkątem: 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

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

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

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

18. 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.

19. SŁOWNIK POJĘĆFIZYCZNYCH 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.