Klasa 7

4 maj

Lekcja 1

II zasada dynamiki Newtona - zadania

1. Siły działające na samochód

a) jadący ruchem jednostajnym

Które siły się równoważą?

  • w pionie: grawitacji i sprężystości

  • w poziomie: ciągu silnika i oporu ruchu

Zgodnie, z którą zasadą dynamiki Newtona stwierdzamy, że samochód porusza się ruchem jednostajnym?

Mówi o tym I zasada dynamiki Newtona.

b) pozostający w spoczynku


Które siły należy wyeliminować aby ten samochód był w spoczynku?

Należy pominąć siły poziome ciągu silnika i oporu ruchu. Podobnie jak wyżej zgodnie z I zasadą dynamiki Newtona jeśli siły się równoważą samochód w naszym przykładzie jest w spoczynku.

c) jadący ruchem jednostajnie przyspieszonym

Kiedy samochód zaczyna przyspieszać Samochód przyspiesza jeśli zgodnie z II zasadą dynamiki Newtona siła ciągu silnika jest niezrównoważona to znaczy jest większa od sił oporu ruchu. Na samochód, który jedzie coraz szybciej działają coraz większe siły oporu ruchu. Dlatego w pewnym momencie nie możemy już jechać szybciej.

Zobacz na rysunek: siła ciągu silnika jest większa od sił oporu ruchu - mówimy, że jest niezrównoważona.

Przypomnijmy sobie wzory jakie znasz i musisz je kojarzyć właśnie z II zasadą dynamiki Newtona i ciałami, na które działają siły niezrównoważone.

Przypomnijmy sobie jeszcze co to jest jeden niuton

Dla uczniów mający czasami problemy w matematyce przypominam zasadę piramidy: w pionie dzielimy, w poziomie mnożymy.

2. Zadania z zastosowaniem II zasady dynamiki.

Pamiętaj.:

  • wypisz dane, szukane, wzory, następnie obliczenia i odpowiedź

  • sprawdź czy wielkości są wyrażone w podstawowej jednostce: metry, sekundy, kilogramy oraz inne jednostki czy nie mają przedrostków np.: kN - kiloniuton. Tylko kilogram może mieć taki przedrostek. Jeśli jest potrzeba zamień na podstawowe.

Staraj się zadania rozwiązywać samodzielnie. Następnie rozwiń i sprawdź rozwiązanie.

Ze względó redakcyjnych dzielenie będę zapisywał dwukropkiem lub ukośnikiem np: a = F : m m/s2

Zadanie 1.

Podręcznik strona 173 zadanie 3.

Dane :

m = 0,6 kg

z wykresu odczytujemy:

  • zmianę szybkości: Δv = 1,5 m/s - o tyle zmniejszyła się szybkość

  • przyrost czasu: Δ t = 12 s


Szukane:

F =?


Wzory:

F = a : m

Której wartości nie ma w danych? W danych nie ma przyspieszenia - w tym wypadku opóźnienia, bo piłka się zatrzymuje. Musimy go obliczyć ze wzoru:

a = Δv / Δt


Obliczenia:

  • najpierw obliczamy opóźnienie

a = 1,5m/s : 12s = 0,125 m/s2

  • teraz możemy obliczyć siłę oporu ruchu:

F = 0,125m/s2 · 0,6kg = 0,075N

Odpowiedź: SIła oporu ruchu miała wartość 0,075N

Zadanie 2.

Podręcznik strona 173 zadanie 4.

Należy przeanalizować wykres i z niego odczytać zmianę (delta) szybkości i czasu.

a)

Dane : Szukane: Wzór: Obliczenia:

m = 0,4 kg a =? a = F : m a = 240N : 0,4kg = 600 m/s2

F = 240 N

Odpowiedź: Piłka miała przyspieszenie 600 m/s2


b)

Dane : Szukane: Wzór: Obliczenia:

a = 600 m/s2 v =? v = a · Δ t v= 600 m/s2 · 0,05s = 30 m/s

Δ t = 0,05 s

Odpowiedź: Piłka na początku miała szybkość 30 m/s.

Lekcja 2

Swobodne spadanie ciał

  1. Spadek swobodny

a) układ izolowany

Takim układem będziemy nazywać układ w którym nie działają żadne inne siły oprócz grawitacji. Na powierzchni Ziemi nie mamy takiego układu. Dlaczego? Co czujesz jak szybko biegniesz? Czujemy opór powywietrza i dlatego nie możemy w tym przypadku mówić o układzie izolowanym.

Gdyby pozbyć się powietrza z naczynia zamkniętego (praktycznie nie da się tego zrobić ) mówimy o próżni - przestrzeń. w której nic nie ma, to taki układ nazywałby się izolowanym.

b) droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym

Na lekcji 6 kwietnia poznałeś ciekawą zależność o przyroście drogi w kolejnych sekundach ruchu - książka strona 144. Tą zależność wykorzystamy do wykazania, że spadające ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Obejrzyj film:

Zapisz wniosek:

Spadające ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Przyczyną tego ruchu jest stałą siła ciężkości pochodząca od mas Ziemi i ciała, które się wzajemnie przyciągają.


Z II zasady dynamiki już wiesz jeśli na ciało działa niezrównoważona siła, to nadaje ona ciału przyspieszenie. W przypadku spadającego swobodnie ciała to przyspieszenie nazywamy grawitacyjnym i oznaczamy małą literką g i ma ono wartość około 9,81 m/s2

W zadaniach, dla uproszczenia obliczeń będziemy przyjmować wartość zaokrągloną 10 m/s2

Zapamiętaj :

2. Czas swobodnego spadania

Przeprowadź doświadczenie 43 i 44 ze strony 176 .

Napisz w zeszycie krótkie opisy i wniosek: Czas swobodnego spadania nie zależy od jego masy.

W próżni wszystkie ciała spadają tak samo. Obejrzyj

Zadanie domowe.

  1. Uzupełnij formularz obecności - FORMULARZ

  2. Powtórzyć sobie teorię o I zasadzie dynamiki Newtona i wejśdź na tą stronę w środę o godzinie 9.00. Obecność obowiązkowa!!!! Podam tutaj instrukcję jak sprawdzę "na żywo" wasze wiadomości.


Zadanie 3.

Podręcznik strona 173 zadanie 5.

Analiza zadania:

Poniewąz mamy dwa przypadki dla tej samej motoróki będę w indeksie dolnym dopisywał literki A, B oznaczające, któr przypadek rozpatrujemy.

Jakie wielkości są dane w tym zadaniu?

Dane jest przyspieszenie aA =2 m/s2

oraz na rysunku widzimy, że na motorówkę działają dwie siły, które się nie równoważą.. Musimy obliczyć wartość siły wypadkowej.

Na rysunku A

FwA= 1000 N - 200 N = 800N

Jeśli mamy wartość przyspieszenia i siły to w jakim wzorze występują obie te wartości? Wysterują we wzorze na przyspieszenie wynikającym z II zasady dynamiki Newtona a = F : m gdzie literka F ma wartość naszej siły wypadkowej.

Z tego wzoru wyliczymy masę m = FwA : a W indeksie dolnym dołożyłem literkę A - aby w dalszej części zadania nie było dwóch takich samych symboli, które będą miały różne wartości.

m = 800N : 2 m/s2 = 400kg

Teraz patrzymy na rysunek B. Obliczamy wartość siły wypadkowej (niezrównoważonej)

FwB= 1200 N - 600 N = 600N

Ponownie korzystamy ze wzoru aB = FwB : m i obliczamy przyspieszenie :

aB = 600N : 400kg = 1,5 m/s2

Odpowiedź: Motorówka na rysunku B ma przyspieszenie 1,5 m/s2