Αρχείο ετικέτας δυνάμεις

Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 3 – Ερώτηση 1

Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:

  1. Οι δυνάμεις προκαλούν α) μεταβολή στην των σωμάτων β) την τους.
  2. Όλες οι δυνάμεις που εμφανίζονται στη φύση έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: εμφανίζονται πάντα ως μεταξύ δυο σωμάτων: λέμε ότι τα σώματα . Η δύναμη είναι μέγεθος και παριστάνεται ως .
  3. Για να μελετήσουμε τις δυνάμεις, τις κατατάσσουμε σε δυο κατηγορίες. Δυνάμεις που ασκούνται κατά την δύο σωμάτων και δυνάμεις που ασκούνται από .
  4. Η επιμήκυνση του ελατηρίου είναι με τη δύναμη που ασκείται σ’ αυτό. Την παραπάνω ιδιότητα των ελατηρίων την εκμεταλλευόμαστε στην κατασκευή οργάνων μέτρησης των . Η μονάδα δύναμης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) ονομάζεται .
  5. Η είναι η δύναμη που ασκείται από ένα σώμα σε ένα άλλο όταν βρίσκονται σε και το ένα κινείται ή τείνει να κινηθεί σε σχέση με το άλλο. Η διεύθυνση της τριβής είναι προς τις επιφάνειες που εφάπτονται και έχει φορά τέτοια ώστε να
  6. Η βαρυτική δύναμη που ασκεί η γη σ’ ένα σώμα ονομάζεται (γήινο) του σώματος. Οι βαρυτικές δυνάμεις είναι πάντοτε .

 

3.3 Σύνθεση δυνάμεων

Η έννοια της συνισταμένης
  • Σύνθεση δυνάμεων είναι η αντικατάσταση δύο ή περισσότερων δυνάμεων από μία συνισταμένη.
  • Συνισταμένη δύο ή περισσότερων δυνάμεων ονομάζεται η δύναμη που προκαλεί το ίδιο αποτέλεσμα   με αυτό που προκαλούν οι επιμέρους δυνάμεις. Συμβολίζεται με Fολ.
  • Συνιστώσες ονομάζονται οι δυνάμεις τις οποίες αντικαθιστά η συνισταμένη.

Σύνθεση δυνάμεων με ίδια διεύθυνση
Οι δυνάμεις με ίδια διεύθυνση (συγγραμικές) χωρίζονται σε:

Α) Με ίδια διεύθυνση και φορά: Ομόρροπες.

Η συνισταμένη δύο ή περισσότερων ομόρροπων δυνάμεων, έχει κατεύθυνση την ίδια με τις συνιστώσες και μέτρο ίσο με το άθροισμά τους:

Fολ= F1+ F2


Β) Με ίδια διεύθυνση και αντίθετη φορά: Αντίρροπες.

Η συνισταμένη δύο ή περισσότερων αντίρροπων δυνάμεων , έχει κατεύθυνση ίδια με τη μεγαλύτερη από τις συνιστώσες και μέτρο ίσο με τη διαφορά τους:

Fολ= F1F2 για F1>F2.

Αντίθετες είναι οι αντίρροπες δυνάμεις με ίσα μέτρα.

Η συνισταμένη τους είναι πάντα μηδέν.

Fολ=0

Σχεδιάστε δυνάμεις προς τα δεξιά και προς τα αριστερά και δείτε από κάτω τη συνισταμένη των δυνάμεων προς τα δεξιά, τη συνισταμένη προς τα αριστερά, και τη συνολική:

Σύνθεση δυνάμεων με διαφορετικές διευθύνσεις
Οι δυνάμεις με διαφορετική φορά (μη συγγραμικές) χωρίζονται σε δυνάμεις:

Α) Με τυχαίες διευθύνσεις.

Εφαρμόζουμε τον κανόνα του παραλληλογράμμου: Φέρουμε από την κορυφή της μία παράλληλη με την ευθεία. Και αντίστοιχα από την κορυφή της μία παράλληλη με την ευθεία. Η συνισταμένη θα είναι η διαγώνιος του παραλληλογράμμου με σημείο εφαρμογής το σημείο εφαρμογής των συνιστωσών. Το μέτρο της προς το παρόν μπορούμε να το μετρήσουμε μόνο από το μήκος του διανύσματος.

Β) Με κάθετες διευθύνσεις: κάθετες δυνάμεις.

Εφαρμόζουμε τον κανόνα του παραλληλογράμμου. Η κατεύθυνση της συνισταμένης προκύπτει από τον κανόνα του παραλληλογράμμου και το μέτρο της θα είναι ίσο με:

{F^2}_{o\lambda}=F^2_1+F^2_2

Τραβήξτε τις παράλληλεςστις δυνάμεις ευθείες και μετά σχεδιάστε τη συνισταμένη.

3.1 Η έννοια της δύναμης

Ορισμός δύναμης

Η δύναμη είναι ένα φυσικό μέγεθος που προκαλεί

Α) της μεταβολής της ταχύτητας ενός σώματος

elephant

δύναμη εδάφους

Β) της παραμόρφωσης ενός σώματος.
παραμόρφωση ελατηρίου

Στο ακόλουθο παράδειγμα φαίνονται και τα δύο αποτελέσματα: Παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της επαφής της μπάλας με τον τοίχο, αλλά και αλλαγή της κατεύθυνσης της ταχύτητας.

Δύναμη και αλληλεπίδραση

Αλληλεπίδραση είναι το φαινόμενο κατά το οποίο:

Όταν ένα σώμα Α ασκεί μία δύναμη σε ένα σώμα Β τότε και το σώμα   Β ασκεί μία δύναμη στο σώμα Α. Για το λόγο αυτό οι δυνάμεις στη φύση εμφανίζονται πάντα κατά ζεύγη.

allilepidrasi1
allilepidrasi2

Αλληλεπίδραση

 

Κατηγορίες δυνάμεων
Μπορούμε να χωρίσουμε τις δυνάμεις σε δύο κατηγορίες

Α) τις δυνάμεις επαφής, όπως η δύναμη ενός σκοινιού, η τριβή, η δύναμη του χεριού μου όταν σπρώχνω κάτι κλπ.
τάση σχοινιού
Β) τις δυνάμεις από απόσταση, όπως το βάρος, η ηλεκτρική δύναμη και η μαγνητική δύναμη.
βαρυτική δύναμη
Όργανο και μονάδα μέτρησης της δύναμης
Το όργανο μέτρησης της δύναμης ονομάζεται δυναμόμετρο.

dinamometra
Βασίζεται στο νόμο του Hooke: “Η επιμήκυνση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη της δύναμης που ασκείται σε αυτό.”
Το εξετάσαμε αναλυτικά στην Α γυμνασίου στο αντίστοιχο πείραμα.

Η μονάδα μέτρησης της δύναμης στο S.I. είναι το 1 Ν (Newton)

Διανυσματικός χαρακτήρας της δύναμης
Η δύναμη είναι μέγεθος διανυσματικό, δηλαδή για να προσδιοριστεί πλήρως χρειάζεται

Α) το μέτρο της

Β) την κατεύθυνσή της, η οποία δεν ταυτίζεται με την κατεύθυνση της κίνησης

Γ) το σημείο εφαρμογής, δηλαδή το σημείο στο οποίο ασκείται η δύναμη. Εμείς συνήθως θα θεωρούμε ότι είναι το γεωμετρικό κέντρο του σώματος.
δύναμη χεριού

Μονόμετρα και διανυσματικά μεγέθη
Τα φυσικά μεγέθη χωρίζονται σε μονόμετρα και διανυσματικά:

Μονόμετρα ονομάζονται τα μεγέθη τα οποία προσδιορίζονται μόνο από το μέτρο τους. (π.χ. χρόνος, θερμοκρασία, μάζα, πυκνότητα κλπ).
Διανυσματικά μεγέθη ονομάζονται τα μεγέθη τα οποία για να προσδιοριστούν πλήρως πρέπει να γνωρίζουμε και το μέτρο και την κατεύθυνσή τους. (θέση, μετατόπιση, ταχύτητα, δύναμη κλπ)

Παριστάνονται με ένα βέλος (→)με μήκος ανάλογο του μέτρου τους και συμβολίζονται με βελάκι πάνω από το σύμβολο. Π.χ. \vec{x}

Μέτρο ενός φυσικού μεγέθους θα είναι ένας αριθμός με τη μονάδα μέτρησής του. Π.χ. 3m, 5°C κ.λ.π.

Κατεύθυνση ενός φυσικού μεγέθους ονομάζεται η διεύθυνση και η φορά του:

– Διεύθυνση είναι η ευθεία πάνω στην οποία βρίσκεται.

– Φορά είναι ο προσανατολισμός πάνω στην ευθεία αυτή (π.χ. δεξιά ή αριστερά).

Αξιολόγηση