II. SILE 1. O silah 2. Merjenje sil, Te

1
II. SILE1. O silah2. Merjenje sil,
Teža3. Merjenje sil, Hookov zakon4. Risanje
sil5. Ravnovesje sil6. Trenje in upor7.
Sestavljanje sil8. Razstavljanje sil9. Telo
na klancu10. Medsebojno delovanje teles
2
O silah

• Za poganjanje pedal pri kolesu je potrebna SILA
• Za dvig bremena iz tal je potrebna SILA
• Da lok napnemo je potrebna SILA

• Sile lahko med seboj primerjamo po velikosti.
• Sile lahko merimo.

3
Posledice delovanja sile

• Sile delujejo na telesa in povzrocijo
• spremembo oblike,
• spremembo gibanja.
• Pri preucevanju sil locimo opazovano telo in
  okolico.
• Na opazovano telo (omara) deluje s silo telo iz
  okolice (clovek).
• Silo poimenujemo po telesu iz okolice, ki silo
  povzroca. Sile oznacujemo s crko F. Primeri
• sila noge (na žogo) Fn sila noge
• sila vrvice (na sliko) Fvr sila vrvice
• sila roke (na gobo) Fr sila roke
• Ob crki F dodamo še indeks, ki pomeni ime telesa,
  ki silo povzroca.

4
Merjenje sil, Teža

• Merjenje lahko izvedemo preko spremembe gibanja
  ali oblike. Dve sili sta enaki, ce na istem
  telesu povzrocita enako spremembo.
• Za veckratno merjenje preko spremembe oblike so
  zelo primerna PROŽNA TELESA, ki se ob odsotnosti
  sile vedno vrnejo v prvotno obliko.
• Tako prožno telo, ki se najpogosteje uporablja je
  VZMET.
• Še posebej primerna je tista za katero velja
  HOOKOV ZAKON, ki pravi
• RAZTEZEK VZMETI JE PREMOSORAZMEREN S SILO.
• Kaj že pomeni premosorazmeren?
• Kako ta zakon preveriš?
• Merilna priprava za merjenje sile se imenuje
  vzmetna tehtnica, silomer ali tudi dinamometer
• Za umerjanje silomera pa je zelo primerna sila
  TEŽA.

5
Teža in enota za silo
Na vsa telesa na Zemlji namrec deluje sila, ki jo
imenujemo teža ali gravitacija. Oznaka zanjo je
Fg . Smer delovanja teže je navpicno navzdol
oziroma proti središcu Zemlje. Velikost teže, ki
deluje na telo je povezana z maso
telesa. Razlikujmo med TEŽO in MASO !!! Na telesi
z enakima masama deluje enaka teža. Kolikokrat
je masa enega telesa vecja od mase drugega, za
tolikokrat je teža tega telesa vecja od teže
drugega. ( ce so seveda vsa telesa na površini
Zemlje ali blizu nje nekaj km je tukaj
zanemarljivo, ker je premalo v primerjavi s
polmerom Zemlje). Sile merimo v enotah , ki se
imenujejo NEWTON-i (njutni). Oznaka je N 1N je
enak sili, s katero Zemlja privlaci utež z maso
100 g ali 1N je teža 100 g uteži. ( npr. ce
velja - masa 50 kg potem velja še - teža 500
N)
ZEMLJA
6
Risanje sil
Sile znamo meriti. Vsakdanje izkušnje pa kažejo,
da je ob velikosti pomembna še smer delovanja. Za
kolicino, ki ima velikost in smer pravimo, da je
vektorska kolicina ali kar vektor. Sila je
torej vektorska kolicina. Zato sile ponazorimo z
risanjem. Pravimo, da jih ponazorimo s pomocjo
usmerjenih daljic. Dolžina daljice, ki jo
narišemo je mera za velikost sile, smer daljice
pa se ujema s smerjo sile. Tocka v kateri sila
prijemlje pravimo prijemališce. Na sliki je to
zacetek daljice. Na sliki bomo silo oznacili
takole F Sile rišemo v merilu. Na primer M
1cm 2N
7
Ravnovesje sil
Kaj sploh pomeni ravnovesje telesa? V ravnovesju
je telo, ki MIRUJE ali se ENAKOMERNO
GIBLJE. Pogoj za ravnovesje Vsota vseh zunanjih
sil na opazovano telo je enaka 0. Ce zgornji
trditvi združimo dobimo ZAKON o RAVNOVESJU ali I.
NEWTONOV ZAKON Telo miruje ali se giblje
enakomerno, ce je vsota zunanjih sil enaka 0. 2.
primera
8
Vrste sil

• Delimo jih
• a) Nacin delovanja
  b) Prijemališce
• Ob dotiku deluje vecina sil tockasto
  prijemališce
• sila roke (mesto delovanja majhno v primerjavi
  z
• V velikostjo opazovanega telesa)
• sila noge
• ploskovno porazdeljene (trenje in
  upor)
• sila vrvice pri nacrtovanju zacetno tocko
  postavimo na stik ploskev.
• Sile na daljavo
• sila teže prostorsko porazdeljene
• (vse sile na daljavo).
• magnetna sila pri nacrtovanju zacetno tocko
  
• postavimo v središce težišce.
• elektricna sila

9
Trenje

• Sila trenja (trenje) deluje med površinama dveh
  teles kadar se gibljeta (ena glede na drugo).
• Trenje je posledica hrapavosti sticnih površin.
• Smer sile trenja je vedno nasprotna od smeri
  gibanja.
• Trenje zavira gibanje.
• Velikost sile trenja je odvisna od
• od vrste snovi
• guma po jeklu ? trenje veliko
• jeklo po jeklu ? trenje majhno
• obdelave sticnih ploskev(hrapavosti)
• teže oziroma sile, ki pritiska pravokotno na
  ploskev
• ni pa odvisna od velikosti sticne ploskve

10
(No Transcript)
11
Upor

• Med gibanjem skozi plin ali kapljevino deluje na
  telo sila upora.
• Sila upora zavira gibanje.
• Velikost sile upora je odvisna od
• gostote sredstva
• celnega preseka telesa
• oblike telesa
• hitrosti gibanja
• Upor zmanjšamo predvsem z
• zmanjšanjem celnega preseka telesa
• Aerodinamicna (hidrodinamicna) oblika
• Upor je lahko tudi koristen.
• padalec se nanaša zgolj na dovolj veliko silo
  upora, ko skoci iz letala.

12
Sestavljanje sil

• Ce na telo deluje vec sil hkrati jih lahko
  nadomestimo z eno oz. seštejemo.
• Seštevamo jih kot vektorje (v OS samo graficno).
• Vsoto sil imenujemo rezultanta in jo oznacimo z
• Pri seštevanju je pomembna velikost in smer sile.
  Enostavno je seštevati vzporedne sile, katerih
  rezultanto je mogoce dolociti še RACUNSKO.
• Primer
• Na opazovano telo delujeta dve sili v desno
  stran.
• F1 20 N
• F2 40 N
• Postopek dela Najprej si dolocimo merilo sil in
  obe sili narišemo

F1
F2
13
Obe sili narišemo samostojno na dovolj velik list
papirja. Prostoru za risanje recemo POLIGON SIL.
F1
F2
Sile sestavljamo tako, da prvi sili prikljucimo
drugo silo kot vlakec.
F1
F2
Seštevku dveh ali vec sil recemo REZULTANTA (R
ali FR) . Ta je tudi sila in se vedno zacne tam,
kjer se zacne prva sila in konca tam, kjer se
konca zadnja sila.
FR
Rezultanta je sila, ki nadomesti ostale sile.
Samo v primeru, da so sile med sabo vzporedne
jih nadomesti tudi po velikosti (matematicnem
seštevku)
F1 F2 FR 2N 4N 6N rezultat velja le ce
so sile med sabo vzporedne
14
Sestavljanje nevzporednih sil
Pri seštevanju nevzporednih sil rezultanta ni
enaka aritmeticni vsoti ali razliki velikosti
posameznih sil. Nujno moramo upoštevati smeri
sil. Rezultanta je enaka vektorski vsoti sil. Za
seštevanje vektorjev sta znani trikotniško in
paralelogramsko pravilo.
Seštevanje dveh nevzporednih sil po pravilu
paralelograma
15
Seštevanje treh nevzporednih sil po
trikotniškem pravilu
16

• Razstavljanje sil
• Dve sili lahko po paralelogramskem pravilu
  seštejemo oziroma nadomestimo z eno samo, ki jo
  imenujemo rezultanta.
• Obstaja pa tudi postopek pri katerem eno silo
  nadomestimo z dvema.
• Ta postopek imenujemo razstavljanje sil.
• Z razstavljanjem dobimo dve komponenti.
• Postopek
• izberemo merilo
• narišemo sile v znanem merilu
• k dani sili narišemo nosilki, ki sovpadata s
  smerjo iskanih komponent.
• narišemo vzporednici crtam nosilkam skozi vrh
  znane sile.
• izvlecemo komponenti od zacetne tocke dane sile
  do presecišca nosilke in vzporednice.

17
(No Transcript)
18
Sile na klancu
Klanec je v praksi pogost in uporaben primer
razstavljanja sil. V tem primeru RAZSTAVIMO silo
teže na dve komponenti. Fs in Fd, ki ju imenujemo
staticna in dinamicna komponenta teže. Ce je
telo v ravnovesju, staticno komponento uravnovesi
sila podlage Fp in dinamicno sila trenja Ftr .
Na ta nacin se pogosto doloca KOLICNIK TRENJA.
ZANIMIVOST Pogosto naletimo na primer, ko je
strmina klanca 30o(zgoraj). POMNI DINAMICNA
komponenta je v tem primeru enaka polovici TEŽE
in kolicnik trenja je 0,5.
19
Zakon o vzajemnem ucinku ali III. NEWTONOV zakon
Sile vedno nastopajo v parih. Ce prvo telo
deluje na drugo z neko silo, potem tudi drugo
telo deluje na prvo z nasprotno enako silo.
F12 sila prvega telesa na drugo, F21 sila
drugega telesa na prvo.
20
(No Transcript)