Siła od rodkowa.

Paweł Baranowski Fizyka – klasa 1
lekcja 7
temat:
Siła odśrodkowa.
Po co się tego uczymy?
Żeby zrozumieć, jaki wpływ na ruch ciał ma siła i dlaczego w szczególnych warunkach
powstają siły, których się nie spodziewamy. Jak zależy bezwładność od układu odniesienia
w prostych przypadkach (siła odśrodkowa) i bardziej skomplikowanych (siłą Coriolisa)
Co już wiemy na temat siły?
Że nie potrafimy tego czegoś zdefiniować, uważa się, że jest to
:miara oddziaływania” ciał, ale wtedy nie wiadomo, co to jest
„oddziaływanie”, mierzymy to w newtonach [N] . Siła ma wartość
jednego newtona, jeżeli działając na drodze jednego metra nadaje
ciału o masie jednego kilograma przyśpieszenie równe 1 m/s2.
Siłą może zwiększyć prędkość ciała, jeśli ma zwrot zgodny ze
zwrotem jego ruchu, albo zmniejszyć, jeśli jest on przeciwny.
Co stanie się, jeśli siłą działa prostopadle do kierunku ruchu?
Taka siłą spowoduje zmianę
kierunku wektora prędkości
Ciało skręci w kierunku, w
którym działa siłą.
Co stanie się, jeśli siła działa pod kątem do kierunku ruchu?
Składowa równoległa wpłynie na
wartość prędkości a składowa
prostopadłą na zmianę kierunku.
Jeśli ciało porusza się po okręgu ze stała prędkością, musi działać
na nie siła skierowana ku środkowi, powodująca ciągła zmianę
kierunku tego ciała. Nazywamy ją siłą dośrodkową.
Kiedy siła ta przestanie działać, ciało porusza się po prostej.
Siłą bezwładności w ruchu ze zmiennym kierunkiem prędkości –
siła odśrodkowa.
Od czego zależy siła dośrodkowa? (wyobraź sobie, ze jedziesz
autobusem, który skręca przy różnej prędkości, na drogach o
różnym zakrzywieniu. Razem z tobą jedzie grubas i chudzielec. –
co się dzieje na zakrętach?)
Siła dośrodkowa zależy od masy, od promienia krzywizny i od
prędkości ciała.
F=mv2/r
UWAGA – siłą dośrodkowa nie zależy liniowo od prędkości. Jeśli
prędkość wzrośnie dwukrotnie, siła dośrodkowa wzrośnie
czterokrotnie!
ZADANIE DOMOWE
Dziewczyna o masie 50 kg siedzi na karuzeli, Karuzela ma
średnicę 12 metrów i wysokość 10 metrów i wykonuje jeden pełen
obrót na pięć sekund.
Obliczyć: prędkość liniową, częstotliwość, wartość siły
dośrodkowej.
Dla ambitnych:
Z jaką prędkością dziewczyna będzie się poruszać, jeśli krzesełko
karuzeli urwie się. Jakie siły będą na nią działały? Po jakim czasie
spadnie na ziemię i czy energia która się przy tym wyzwoli
wystarczy do wniesienia worka ziemniaków na piąte piętro (worek
waży 20 kg a piąte piętro jest na wysokości 17 metrów)? Opór
powietrza pominąć.
Jeśli masz problem ze zrozumieniem materiału – wyślij mailem [email protected]
informację – czego nie rozumiesz. Postaram się wyjaśnić to na kolejnej lekcji.
Pytania mogą dotyczyć tylko szczegółów – nie dopuszczam stwierdzeń typu
„WSZYSTKO JEST NIEZROZUMIAŁE”