Sile i Newtonovi zakoni

1. razred Matura

Sila je vektorska fizikalna veličina kojom opisujemo utjecaj na promjenu oblika (strukture) tijela, njegove brzine ili općenito međudjelovanje dvaju sustava. Njezina je fizikalna oznaka $\vec{F}$, a osnovna mjerna jedinica Newton [N].

Prvi Newtonov zakon (zakon tromosti)

Tijelo zadržava stanje mirovanja ili jednolikog pravocrtnog gibanja ($v=$ const.) sve dok je rezultantna sila na njega jednaka nuli ($F_{rez}=0$). Na tijelo može djelovati više sila, ali je ukupni doprinos tih sila jednak nuli, tj. njihov je vektorski zbroj (rezultantna sila) jednak nuli.

1. Newtonov zakon - desktopf7eb84c87eadead92f5b89846711a080c29b10f1

1. Newtonov zakon - mobile4d8fd3da9e7d89395207bfe14007ed7aa3453551

Drugi Newtonov zakon (temeljni zakon gibanja)

Ako je rezultantna sila na tijelo različita od nule, tj. ako postoji rezultantna sila na tijelo, to će se tijelo gibati jednoliko ubrzano u smjeru rezultantne sile.

2. Newtonov zakon6a61b6474f47edc16ee4e67773861c7d172a9b85

2. Newtonov zakon mobilea7fe41428b4f892a9e4335bc1a31d89bbcf344b4

Akceleracija tijela proporcionalna je rezultantnoj sili koja djeluje na tijelo i obrnuto je proporcionalna masi toga tijela.

$ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $

Treći Newtonov zakon (zakon akcije i reakcije)

Treći Newtonov zakon govori nam da svaka sila (akcija) izaziva silu (reakciju) koja je po iznosu jednaka sili koja ju je izazvala, ali je suprotno orijentirana. Odnosno, svaka sila ima protusilu.

3. Newtonov zakon - desktop918ba21b8a87754d44494ed724fe8de03c830d6b

3. Newtonov zakon - mobile5b29ddc51c2228cc26241f6cf332036995d9feec

Ako tijelo A djeluje na tijelo B silom $\vec{F_A}$ onda i tijelo B djeluje na tijelo A silom $\vec{F_B}$ koja je po iznosu jednaka sili $\vec{F_A}$, ali je suprotne orijentacije.

$ \vec{F_1} = - \vec{F_2} $

$ F_1 = F_2 $

Sila teža i reakcija podloge

Sila_teza_-_desktop_0bfcd8f9-7290-4608-be65-ae51ecc1fcc959a20af5d6b60aea6c1a4ef713d3e3e28b2e86ff

Sila_teza_-_mobile_c7173a6f-00ff-4509-814b-a0f282a98122ae253a49127604c9d1a4501badeea95c68ca6c1b

Zemlja privlači tijelo mase $m$ prema svojem središtu silom koju zovemo sila teža. Označavamo ju $F_g $ i ona je po iznosu jednaka:

$ F_g = mg $

Reakcija podloge je sila kojom podloga djeluje na tijelo i uvijek je okomita na samu podlogu. Ovu silu najčešće označavamo s $\vec{N}$.

Sila_podloge_-_desktop_66286214-8812-44dd-827b-65e2aedcb0c3fd670e0f1bd80fced6cf3e0892e88a0eb808a2f5

Sila_podloge_-_mobile_e11855f6-480a-4f01-b5e0-5dea536a1935efdf847c4d5409f9dcc4258985eb60797d5ac4f7

Na slici možemo vidjeti da sila podloge i sila teža ne moraju nužno ležati na istom pravcu (imati isti smjer) jer sila teža djeluje uvijek prema središtu zemlje.

Sila trenja

Trenje definiramo kao silu koja se opire gibanju. Svaku podlogu karakterizira određeni faktor trenja koji označavamo slovom $\mu $ ("mi").

Sila_trenja_-_mobile_3fc8cf17-3849-40f5-b35d-4794f25ee42ef5360b1f9be0ef15ac477bf70dd29695fbc09db7

Sila trenja jednaka je umnošku faktora trenja i sile reakcije podloge, a njen je smjer suprotan od smjera gibanja tijela.

$ F_{tr} = N \mu $

Elastična sila i sila napetosti

Elastičnu silu definiramo kao mjeru opiranja elastične tvari sabijanju ili rastezanju. Odnosno, elastična tvar želi ostati u ravnotežnom položaju i sila elastičnosti uvijek djeluje prema ravnotežnom položaju.

Opruga_-_desktop_1c81176a-b9ce-4528-bb60-2d759fe07ca12dc1d51c211a70681aa2a3143e60b062607650e7

Opruga_-_mobile_14a98cec-685d-4ed7-bf9f-2f6756074e20cec8295bd777a11a3af70b922f1877eff0b00b0e

Sila elastičnosti po iznosu je jednaka umnošku konstante elastičnosti $k$, koja je specifična za svaku elastičnu tvar, i pomaka od ravnotežnog položaja $x$:

$ F_{el} = -k\Delta l = mg $

Silu napetosti označavamo slovom $\vec{T}$ ili $\vec{F_N}$ i ona uvijek djeluje u smjeru niti.

Sila_napetosti_0_-_Desktopcbf186dfdc53a6ad2fa7762e7f2a6af92aaa7df9

Sila_napetosti_0_-_mobilecc5809497c1e55f2bc00ce68d26100c47f079de9

Za tijelo koje miruje učvrščeno na niti vrijedi jednakost:

$ T = mg $

Kolotura

Na koloturi promatramo sustav dviju masa na niti koju mogu mirovati ili se gibati. Iznos sile napetosti na svako je tijelo jednak.

Kolotura_-_mobileca70c12fd87baa5815ab2017a68f336bdbdb2874

Prošlo gradivoKosi hitac

Iduće gradivoGibanje tijela na kosini

ONLINE INSTRUKCIJE

Instrukcije cijeli mjesec, 5 predmeta,

13 eura!

Povezani sadržaj:

Kosi hitac

Gibanje tijela na kosini

Besplatna videorješenja za gradivo Sile i Newtonovi zakoni

5. Dvije kugle su na međusobnoj udaljenosti $ r $. Masa prve kugle je $ m_{1}=100 \mathrm{~kg} $, a druge $ m_{2}=50 \mathrm{~kg} . $ Kugle međudjeluju gravitacijskom silom. Na kojem su crtežu ispravno prikazani smjerovi i odnosi iznosa sila na kugle?

6. Na vodoravnom stolu leži knjiga mase 4 kg. Vertikalno prema dolje na knjigu djelujemo silom iznosa 30 N. Kolikom silom površina stola djeluje na knjigu?

Pretplati se na naše instrukcije ili kupi paket priprema za maturu i otključaj sve videe

Na tijelo određene mase djeluje sila F. Koji od ponuđenih grafova opisuje II. Newtonov zakon?

Paket je privezan za padobran i ispušten je iz aviona. Kada se nalazi $300 \mathrm{~m} $ ispod aviona, padobran se otvara i paket pada $ 6 \mathrm{~s} $ do površine Zemlje. Akceleracija paketa se smanjila za čak $8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$ zbog otvaranja padobrana. Na kojoj se visini u odnosu na tlo nalazio avion kad je paket ispušten? $\left(g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\right)$

Tijelo pada s visine $\mathrm{h}$. Vrlo kratko na njega djeluje dodatna sila suprotnoga smjera od sile teže. Akceleracija tijela nakon prestanka djelovanja te sile:

Auto mase $1500 \mathrm{~kg}$ ubrzava akceleracijom od $4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$. Ako vučna sila motora iznosi $12000 \mathrm{~N}$, koliki je faktor trenja između kotača i podloge?

Tijelo se uz pomoć napete niti podiže uvis. Kako se promijeni iznos napetosti niti kad se gibanje tijela promijeni iz jednolikoga u jednoliko usporeno?