Rezultanta i inercija — ko pobeđuje u potezanju konopca?
Kako se sabiraju sile istog pravca, kada je telo u ravnoteži, nadovezivanje vektora i zakon inercije — zašto se u autobusu zaljuljamo.
Video
Pojmovi
- Rezultujuća sila (rezultanta)
- Kada na telo deluje više sila koje ga ne okreću, telo se ponaša kao da na njega deluje samo jedna sila — rezultanta $\vec{F}_R$. Ona zamenjuje delovanje svih tih sila.
- Isti pravac, isti smer
- Intenziteti se sabiraju: $F_R = F_1 + F_2$, a smer je isti kao smer sila. Zato dvoje lakše pomere auto kada ga guraju na istu stranu.
- Isti pravac, suprotni smerovi
- Rezultanta je razlika većeg i manjeg intenziteta, a ima smer jače sile.
- Ravnoteža
- Kada su suprotne sile jednake, rezultanta je nula: sile se uravnotežavaju, a za telo kažemo da je u ravnoteži.
- Više sila na istom pravcu
- Saberemo sve sile koje deluju na jednu stranu, pa sve koje deluju na drugu. Rezultanta je razlika ta dva zbira (veći minus manji), u smeru većeg zbira.
- Nadovezivanje vektora
- Na kraj prve strelice nadovežemo početak druge, na kraj druge početak treće, i tako redom. Rezultanta ide od početka prve do kraja poslednje strelice.
- Zakon inercije (Prvi Njutnov zakon)
- Telo ostaje u stanju mirovanja ili ravnomernog pravolinijskog kretanja sve dok na njega ne deluje sila, odnosno dok je rezultanta svih sila nula.
- Kretanje po inerciji
- Kretanje tela kada na njega prestanu da deluju druga tela: sanke posle zaleta i klizač koji više ne odguruje led nastavljaju da klize.
- Zašto se lopta zaustavi?
- Zato što na nju deluju trenje o travu i otpor vazduha. Kada ne bi bilo nijedne sile, kotrljala bi se stalnom brzinom zauvek.
- Inercija u autobusu
- Kada autobus naglo krene, putnici se pomere unazad u odnosu na autobus — teže da ostanu u mirovanju. Kada naglo zakoči, pomere se unapred — teže da zadrže brzinu. Zato vezujemo pojas.
- Inertnost i masa
- Svojstvo tela da se opire promeni brzine je inertnost, a njena mera je masa. Sva tela imaju masu, pa su sva inertna.
- Statička i dinamička ravnoteža
- Kada je rezultanta nula, telo je u ravnoteži: ako miruje — statička ravnoteža; ako se kreće ravnomerno pravolinijski — dinamička ravnoteža.
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $\vec{F}_R$ | rezultujuća sila | N |
| $\vec{F}_1, \vec{F}_2, \dots$ | sile koje deluju na telo | N |
Vektore sabiramo nadovezivanjem.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F_R$ | intenzitet rezultante | N |
| $F_1$, $F_2$ | intenziteti sila | N |
Smer rezultante je smer obe sile.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F_1$ | veća sila | N |
| $F_2$ | manja sila | N |
Smer rezultante je smer veće sile. Ako je F₁ = F₂, rezultanta je nula — ravnoteža.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $\vec{v}$ | brzina tela (intenzitet, pravac i smer) | m/s |
| $\vec{F}_R$ | rezultanta svih sila | N |
Bez rezultujuće sile brzina se ne menja: telo miruje ili se kreće ravnomerno pravolinijski.
Pitanja
Pitanje 1 od 11
1. Šta je rezultanta?
2. Na telo deluju sile 30 N i 50 N u istom smeru. Kolika je rezultanta?
3. Na telo deluju sile 30 N i 50 N u suprotnim smerovima. Kolika je rezultanta?
4. Dve jednake sile deluju na telo u suprotnim smerovima. Šta važi?
5. Kako sabiramo vektore sila?
6. Šta kaže zakon inercije?
7. Autobus naglo zakoči. Šta se desi sa putnicima?
8. Šta je mera inertnosti tela?
9. Zašto se lopta koja se kotrlja po travi na kraju zaustavi?
10. Telo se kreće ravnomerno pravolinijski. Kolika je rezultanta sila na njega?
11. Knjiga miruje na stolu, a rezultanta sila na nju je nula. Kakva je to ravnoteža?
Rešeni zadaci
Marko i Jana vuku konopac na jednu stranu silama 250 N i 200 N, a dva druga na drugu silama 300 N i 120 N. Kolika je rezultanta i ko pobeđuje?
-
$250\ \text{N} + 200\ \text{N} = 450\ \text{N}$Zbir sila na Markovoj strani.
-
$300\ \text{N} + 120\ \text{N} = 420\ \text{N}$Zbir sila na drugoj strani.
-
$F_R = 450\ \text{N} - 420\ \text{N} = 30\ \text{N}$Veći zbir minus manji.
Dvoje guraju auto silama 300 N i 250 N, a trenje deluje unazad silom 400 N. Kolika je rezultanta?
-
$300\ \text{N} + 250\ \text{N} = 550\ \text{N}$Sile guranja su u istom smeru.
-
$F_R = 550\ \text{N} - 400\ \text{N} = 150\ \text{N}$Trenje je u suprotnom smeru.
Na telo udesno deluju sile 40 N, 25 N i 35 N, a ulevo 30 N, 45 N i 15 N. Kolika je rezultanta?
-
$40 + 25 + 35 = 100\ \text{N}$Zbir sila udesno.
-
$30 + 45 + 15 = 90\ \text{N}$Zbir sila ulevo.
-
$F_R = 100\ \text{N} - 90\ \text{N} = 10\ \text{N}$Veći zbir minus manji.
Lampa visi na konopcu i miruje. Zemlja je vuče naniže silom 25 N. Kolikom silom konopac vuče lampu naviše?
-
$F_R = 0$Lampa miruje — u ravnoteži je.
-
$F_{\text{konopac}} = 25\ \text{N}$Suprotne sile su jednake.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Dva deteta guraju sanke u istom smeru silama 119 N i 53 N. Kolika je rezultanta?
Konj vuče kola silom 1800 N, a trenje deluje u suprotnom smeru silom 300 N. Kolika je rezultanta?
Na jednu stranu konopca vuku dva deteta silama 448 N i 338 N, a na drugu dva deteta silama 378 N i 130 N. Kolika je rezultanta?
Lampa visi na konopcu i miruje. Zemlja je vuče naniže silom 26 N. Kolikom silom konopac vuče lampu naviše?
Autobus naglo zakoči. Šta se desi sa putnicima koji stoje i zašto?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 19. Elastična sila i dinamometar — kako se meri sila?