Otpor sredine — zašto padobran spasava?
Sila otpora sredine pri kretanju kroz fluid, zavisnost od relativne brzine, vrste fluida, veličine i oblika tela; ravnomerno kretanje kad se otpor izjednači sa silom teže.
Video
Pojmovi
- Fluidi
- Tečnosti i gasovi zajedno se zovu fluidi. Oni se prilagođavaju obliku suda u kome se nalaze, pa tela mogu da se kreću kroz njih.
- Sila otpora sredine
- Sila otpora sredine ($F_{ot}$) je sila kojom se fluid protivi kretanju tela kroz njega. Osetiš je kad trčiš kroz vodu ili na jakom vetru.
- Zavisi od relativne brzine
- Otpor zavisi od brzine tela U ODNOSU NA FLUID, ne od brzine u odnosu na zemlju. Zato je teže trčati uz vetar (brzine se sabiraju) nego niz vetar.
- Vrsta fluida
- Otpor je veći kroz gušći fluid. Kroz vodu je mnogo veći nego kroz vazduh, a kroz med veći nego kroz vodu — teže pomeriš prst kroz med nego kroz vodu.
- Veličina i oblik tela
- Otpor je veći za veće telo i zavisi od oblika i izloženosti. Lakše pomeriš prst kroz vodu nego celu ruku; ruku lakše krećeš bočno nego dlanom napred.
- Raste sa brzinom
- Što se telo brže kreće u odnosu na fluid, to je otpor veći. Smer sile otpora je suprotan smeru relativne brzine — uvek koči kretanje.
- Aerodinamičan oblik
- Automobili i avioni prave se zaobljenog, aerodinamičnog oblika da bi otpor vazduha bio što manji i da bi lakše jurili.
- Padobran i kišna kap
- Dok padobranac slobodno pada, otpor je mali i brzina raste. Kad otvori padobran, površina naglo poraste, otpor poraste i uspori ga. Zato i kišna kap stigne do tla bezopasnom, umesto velikom brzinom.
- Ravnomerno kad se sile izjednače
- Telo koje pada kroz fluid prvo ubrzava. Kako brzina raste, raste i otpor, dok ne postane jednak sili teže. Tada se sile ponište i telo dalje pada ravnomerno (stalnom brzinom).
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Šta su fluidi?
2. Šta je sila otpora sredine?
3. Od čega zavisi sila otpora sredine?
4. Kroz šta je otpor najveći?
5. Kada je teže trčati?
6. Kako otpor zavisi od veličine i oblika tela?
7. Kako se otpor menja sa brzinom?
8. Kuda je usmerena sila otpora sredine?
9. Zašto se auto pravi aerodinamičnog oblika?
10. Zašto padobranac uspori kad otvori padobran?
Rešeni zadaci
Zašto je teže trčati uz jak vetar nego niz vetar, istom sopstvenom brzinom?
-
Otpor zavisi od brzine u odnosu na vazduh.Uz vetar se tvoja brzina i brzina vetra sabiraju.
-
Veća relativna brzina → veći otpor.Zato uz vetar osećaš mnogo jači otpor.
Padobranac otvori padobran i naglo uspori. Zašto?
-
Padobran naglo poveća površinu izloženu vazduhu.Veća površina → veći otpor.
-
Sila otpora poraste iznad sile teže i koči ga.Brzina pada opadne.
Kuglica pada kroz gustu tečnost i posle nekog vremena pada ravnomerno. Zašto se ne ubrzava i dalje?
-
Dok brzina raste, raste i sila otpora.Otpor zavisi od brzine.
-
Kad otpor postane jednak sili teže, rezultanta je nula.Nema ubrzanja — telo pada stalnom brzinom.
Test
Pročitaj zadatak i izaberi tačan odgovor. Računa se šta pogodiš iz prvog pokušaja.
Šta je sila otpora sredine?
Od čije brzine zavisi sila otpora sredine?
Zašto se automobili prave zaobljenog, aerodinamičnog oblika?
Zašto telo koje pada kroz fluid posle nekog vremena pada ravnomerno?
Kako otpor zavisi od relativne brzine tela kroz fluid?
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: 16. Slaganje sila — kuda stigne plivač preko reke?