Newtonovi aksiomi gibanja

Транскрипт

1 Newtonovi aksiomi gibanja 1. Newtonov aksiom Tijelo se giba konstantnom brzinom (v = 0 je također konstantno) ako je suma svih sila na to tijelo jednaka nuli. F =0 Konceptualni primjer: U klasiku iz Rocketship X-M, svemirski brod se giba u vakuumu u svemiru, daleko od bilo kakvog planeta kada mu otkažu motori. Kao rezultat toga, brod počne usporavati i konačno stane. Što 1. Newtonov aksiom kaže o ovom slučaju? Primjer 1: U kojem od sljedećih primjera je rezultantna sila nula? 1. avion koji leti prema sjeveru stalnom brzinom od 120 m/s na konstantnoj visini; 2. auto koji se penje po uzbrdici nagiba 3 stalnom brzinom od 90 km/s; 3. sokol koji kruži 15 m iznad polja stalnom brzinom od 20 km/h; 4. kutija glatkih površina bez trenja koja je u prikolici kamiona koji ubrzava 5 m/s 2 (1, 2, 4) Newtonov aksiom Sila je jednaka promjeni količine gibanja. F= d (m v ) dt Ukoliko je masa konstantna, II aksiom se svodi na slijedeći oblik: Ako na tijelo djeluje neka vanjska sila, tijelo ubrzava ili usporava. Smjer akceleracije je jednak smjeru sile. Vektor rezultantne sile jednak je umnošku mase i vektora akceleracije tijela. F =m a Konceptualni primjer: Astronaut je sletio na planet na kojem je g = 19,6 m/s 2. U usporedbi sa Zemljom, je li mu lakše, teže ili jednako hodati po tom planetu? Je li mu teže, lakše ili jednako lagano uhvatiti loptu koja se giba horizontalno brzinom 12 m/s?

2 Newtonov aksiom Ako tijelo A djeluje nekom silom na tijelo B (akcija), tada tijelo B djeluje silom na tijelo A (reakcija). Ove dvije sile su istih iznosa, ali suprotnog smjera. F AB = F BA Konceptualni primjer: Vozeći se autom seoskom cestom, na vjetrobranskom staklu vam se razljepi komarac. Koja sila ima veći iznos, sila kojom auto djeluje na komarca ili sila kojom komarac djeluje na auto? Jesu li te sile iste? -- Ako su sile različite, kako se to nosi s 3. Newtonovim aksiomom? -- Ako su pak iste, zašto komarac nije preživio sudar, a auto je ostao neoštećen?

3 Zadatak 1: Studenti na saonicama zajedničke težine w spuštaju se niz snijegom prekrivenu padinu nagiba α. Trenja između snijega i saonica nema. Kolika je akceleracija? (ax = g sin(α))

4 Zadatak 2: Kolika sila mora djelovati na vagon koji stoji na pruzi, da bi se on počeo kretati jednoliko ubrzano te za 20 s prešao 16 m? Masa vagona je 20 tona. Za vrijeme gibanja na njega zbog trenja djeluje sila koja iznosi 0,05 težine vagona te ima smjer suprotan gibanju. (Fx = 11,41 kn)

5 Zadatak 3: Automobil ima masu 1 t. Za vrijeme gibanja na automobil djeluje trenje koje iznosi 1/10 njegove težine. Kolika je vučna sila motora auta, ako se giba: a) jednoliko b) stalnom akceleracijom 2 m/s2 { a) Fm = 981 N, b) Fm = 2981 N }

6 Zadatak 4: Padobranac mase 78 kg spušta se otvorenim padobranom stalnom brzinom. Koliki je otpor što ga pruža zrak? (Fr = 765 N)

7 Zadatak 5: Radnik u skladištu gura u pozitivnom smjeru osi x kutiju naranči težine G po podu. Dok ju gura, kutija usporava stalnim iznosom a. Sila kojom radnik gura kutiju ima horizontalnu komponentu Fx i vertikalnu prema dolje Fy. Izračunajte koeficijent trenja između kutije i poda. Koliki je koeficijent ako je: G = 85 N a = 0.6 m/s2 Fx = 20N Fy = 25N