Rodzaje oddziaływań i ich skutki. Wzajemność oddziaływań Oddziaływanieodnosi się do działania jednego obiektu na drugi (wpływ jednego ciała na drugie). Miarą oddziaływań mechanicznych jest siła. Symbolem siły jest litera F, a jednostką w układzie SI niuton (N). Siła jest wielkością wektorową o następujących cechach: kierunku, zwrocie, punktcie przyłożenia, wartości Rozpisanie jednostki niutona:
[
N =kg
m
s
2]
Rodzaje oddziaływań: Nazwaoddziaływania Źródła oddziaływania Skutki oddziaływania Przykłady zjawisk
grawitacyjne wszystkie ciała przyciąganie ciał spadanie jabłka, utrzymywaniesię Księżyca na orbicie wokół Ziemi
elektrostatyczne ciała mające ładunek elektryczny przyciąganie lub odpychanie ciał obdarzonych ładunkiem elektrycznym odpychanie się czesanych włosów, przyciąganie drobnych kawałków papieru przez potarty bursztyn magnetyczne magnesy, Ziemia, przewody, w których płynie prąd elektryczny, namagnesowane ciała zawierające żelazo przyciąganie lub odpychanie się magnesów i namagnesowanych ciał, przyciąganie ciał zawierających żelazo wskazywanie kierunków geograficznych przez igłę kompasu, działanie elektromagnesów mechaniczne
(sprężyste) Szczególności dotyczy ciał o właściwościach sprężystych np. chwilowe odkształcenie ciał pod wpływem siły rozciąganie sprężyny, wyginanie gałęzi
Skutki oddziaływań wynik oddziaływania jednego ciała na drugie co skutkuje np. zmianą kształtu lub położenia ciała. Rodzaje skutków oddziaływań: statyczne (zmiana kształtu ciała) np. rozpłaszczenie plasteliny, rozerwana kartka, złamanie linijki, rozprucie swetra, stłuczenie porcelanowego talerza itp. dynamiczne (zmiana ruchu) np. hamowanie roweru, rzucanie kokosem, kopnięcie piłki itp. Dodawanie wektorów sił: Siła wypadkowa ( Fw )– siła, która zastępuje działanie kilku sił, przyłożonych do tego samego ciała. Siła równoważąca siłę, która równoważy działanie innych sił (czyli działanie ich siły wypadkowej) nazywamy siłą równoważącą. Siła wypadkowa wszystkich sił działających na ciało w takim przypadku jest równa ON. Siła równoważąca odgrywa szczególne znaczenie w I zasadzie dynamiki Newtona. UWAGA ! ( przykładowy schemat obliczania sił wypadkowych, nie stosujemy typowych działań na wektorach, a ich „uproszczoną” wersję) a) Siły działające wzdłuż tego samego kierunku i mające ten sam zwrot ⃗F1 ⃗F2 ⃗Fw
F
w=
F
1+
F
2 b) Siły działające wzdłuż tego samego kierunku, ale mające przeciwne zwroty ⃗F1 ⃗F2 ⃗FwF
w=
F
2−
F
1 (siła wypadkowa będzie miała zwrot zgodny ze zwrotem większej siły działającej na ciało. Jeżeli jest więcej sił niż jedna to dodajemy siły o takim samych zwrotach a następnie odejmujemy ich wartości)c) siły działające o różnych kierunkach i zwrotach. Rozwiązaniem takiego przypadku jest tzw. zasada równoległoboku. Do dwóch sił dorysowujemy dwa boki równoległe do tych sił w ten sposób aby utworzyły równoległobok (jak na rys). Przekątka równoległoboku będzie siłą wypadkową. ⃗F1 ⃗Fw ⃗F2 Jeżeli utworzona figura jest prostokątem lub kwadratem można obliczamy siłę wypadkową z twierdzenia Pitagorasa.
