2. Newtonovi zakoni – djelovanje sile na tijelo


Newtonovi zakoni – djelovanje sile na tijelo

I. dio

PRIBOR: dva dinamometra od minimalno 20 N, uteg, uže, autići ili kolica, mjerna vrpca, zaporni sat… Ivica i Marica rastežu jedan dinamometar djelujući istom silom F, svatko sa svoje strane. Koliku silu pokazuje dinamometar? Objasnite.

Demonstrirajte problem pomoću navedenog priloženog pribora i provjerite svoj odgovor! Objasnite kako ste proveli pokus i nacrtajte dijagram sila.

Što ste zaključili na osnovi provedenog pokusa?

O kojem se Newtonovom zakonu radi? Objasni.

II. dio

Konopcem zavežite uteg za kolica (ili autić). Kolica stavite na klupu tako da je uteg na rubu klupe, a konopac zategnut. Pustite uteg neka počne padati tako da povuče kolica koja se gibaju po stolu.

8

Koja sila ima ulogu vučne sile na kolica?

Kakav je njezin iznos u vremenu?

Kako se gibaju kolica?

Koje veličine su promjenjive tijekom gibanja kolica, a koje su stalne?

Kojom akceleracijom pada uteg i kako se takvo gibanje zove?

Nacrtajte sve sile koje djeluju na kolica.

Koji Newtonov zakon opisuje odnos sile i akceleracije? Napiši izraz.

Napiši izraz za ukupnu, rezultantnu silu na kolica.

Ako zanemarimo trenje, izračunajte akceleraciju kojom se gibaju kolica.

III. dio

Primjer 1.

Gurnite autić po stolu. Kako se autić kreće? O čemu ovisi prijeđeni put?

Ako gurnete autić po ledu, što će biti drugačije? Objasnite zbog čega.

Primjer 2.

Raketa putuje svemirskim prostorom nekom brzinom v. Što će se desiti ako raketa ugasi motore?

U čemu je razlika između Primjera 1. i Primjera 2.?

Koliko iznosi ukupna sila na tijelo u Primjeru 1. a koliko u Primjeru 2.?

Koji Newtonov zakon opisuje događaj u Primjeru 2.? Objasni.

ZADACI:

1. Dvije međusobno okomite sile imaju rezultantu 50 N. Ako je jedna od njih 30 N, koliko iznosi druga

sila?

2. Na horizontalnoj glatkoj podlozi nalaze se kolica koja nakratko gurnemo i pustimo. Zanemari li se sila trenja, kolica će se nakon otpuštanja gibati:

a) usporeno b) stalnom brzinom c) ubrzano

3. Dva tijela klize pravocrtno po horizontalnoj podlozi stalnom brzinom. Trenje i sile otpora zanemarite, tijelo A klizi brzinom 10 m/s a tijelo B brzinom 20 m/s. Usporedite rezultate utjecaja sile na tijela.

a) FA ‹ FB b) FB ‹ FA c) FA = FB ≠ 0 d) FA = FB = 0

4. Tijelo vučemo stalnom silom po horizontalnoj površini. Ako trenje zanemarimo, tijelo se giba:

a) stalnom brzinom b) stalnom akceleracijom c) jednoliko usporava

5. Akceleracija tijela u slobodnom padu uz zanemariv otpor zraka je:

a) jednaka umnošku sile i mase tijela b) proporcionalna je masi tijela

c) neovisna je o masi tijela d) obrnuto je proporcionalna masi tijela

6. Dva tijela mase m i 2 m nalaze se jedno uz drugo na glatkoj podlozi na kojoj se sila trenja može zanemariti. Kada na tijelo mase 2 m djelujemo silom F, kolika sila djeluje na tijelo mase m?

a) F b) 2 F c) 1/2 F d) 1/3 F

7. Dvije osobe povlače uže svaka s jednog kraja silom od 100 N. Kolika je napetost užeta?

a) 0 N b) 50 N c) 100 N d) 150 N

8. Osoba knjigu težine 20 N pritišće o strop silom od 25 N. Sila kojom strop djeluje na knjigu iznosi:

a) 5 N b) 20 N c) 25 N d) 45 N

9. Odredite silu F koja ubrzava automobil mase 1000 kg od mirovanja do brzine od 20 m/s za

vrijeme od 10s.

10. Sila djeluje na kolica mase M i ona se ubrzavaju. Na kolica se stavi teret mase m i akceleracija kolica se smanji na 1/3 prijašnje vrijednosti. Pod pretpostavkom da se sila tijekom djelovanja ne mijenja, omjer mase tereta i mase kolica iznosi:

a) m/M = 1/2 b) m/M = 1/3 c) m/M = 3 d) m/M = 2

11. O konopac je obješeno tijelo neke mase. Ako je masa samog konopca zanemariva, kolika je napetost konopa?

a) jednaka u svim dijelovima konopa b) veća u donjem dijelu nego u gornjem

c) veća u gornjem dijelu konopa nego u donjem d) najveća na sredini užeta

12. Sila od 2N produlji elastičnu oprugu za 5 cm. Kolika je sila potrebna da bi se opruga produljila za idućih 10 cm?