Sila in risanje sil v merilu fb
 

Sila za osnovno šolo




Friderika Lavrič, avtor/ica gradiva, nudi inštrukcije fizike v naslednjih krajih: Ljubljana.

Skype Učitelj/ica omogoča inštrukcije tudi prek Skypa.


Veter se upre v jadro in jadrnica zdrsi po vodi. Veter je deloval s silo na jadro in povzročil, da se je pričela jadrnica gibati.




Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Sile pa lahko delujejo na telo kljub temu, da telo miruje. To ne pomeni odsotnosti sil, pač pa, da je njihov skupen vpliv na telo enak nič. Njihova vsota ali rezultanta je v tem primeru enaka nič in zato telo miruje. Pravimo, da so sile v ravnovesju.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Silo bomo spoznavali postopoma. Osredotočili se bomo na osnovna vprašanja, ki so z njo povezani:

  • Kaj je sila?

  • Kako spoznamo, da na telo deluje sila?

  • Kako jo poimenujemo?

  • Katere lastnosti jo določijo?

  • Kako jo narišemo?

  • Kako deluje sila na dotik in na daljavo?

  • Kako je lahko sila po telesu razporejena (točkovno, ploskovno, prostorsko)?

  • Kako jo lahko izmerimo?


Kaj je sila?



Sila je fizikalna količina. Kot vsaka fizikalna količina ima svojo ime, oznako, velikost in enoto.


Najenostavneje opišemo silo kot potiskanje ali vlečenje nekega predmeta. Med vlečenjem ali potiskanjem delujemo na predmet s silo. Povzročimo, da se telo premakne, spremeni hitrost, se stisne, raztegne ali upogne. Zaradi delovanja sile se torej telesu spremeni hitrost ali oblika, kot podrobneje spoznamo v nadaljevanju.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Kako ugotovimo, da na telo deluje sila?



Da na telo deluje sila, ugotovimo tako, da opazujemo njene učinke na telesu. Videli pa bomo, da lahko silo tudi izmerimo. Z meritvijo določimo njeno velikost, to je številsko vrednost. Z opazovanjem pa tudi smer, v kateri deluje.


Učinki sile



Učinki sile so spremembe, ki jih zaradi delovanja sile opazimo pri telesu. Naštejmo jih:


  • Telo, ki je sprva mirovalo, se je pričelo gibati


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


  • Telesu se je spremenila hitrost gibanja


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


  • Telo spremeni smer gibanja


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


  • Telo spremeni svojo obliko


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Poimenovanje, oznaka in enota sile



Silo običajno poimenujemo po povzročitelju sile. V poimenovanje sile pa lahko dodamo tudi, na koga deluje.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Oznaka za silo je , po angleški besedi force. Oznaki damo tudi indeks, ki pove, kdo deluje s silo.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Izbrana enota za silo je newton (oznaka enote N). Enoto povečamo ali zmanjšamo s predponami, npr.:

  • s predpono kilo (k) smo enoto tisočkrat povečali,

  • predpona mili (m) nam številsko vrednost tisočkrat pomanjša.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Lastnosti sile



Sila je fizikalna količina. Kot vsaka fizikalna količina ima tudi sila svoje lastnosti. Te so:


  • Velikost sile


    Velikost sile določimo z meritvijo ali izračunom. Zapišemo jo s številsko vrednostjo, kot smo videli v zgornjem primeru.


  • Prijemališče sile


    Prijemališče sile je točka, v kateri nekdo na telo deluje s silo.


  • Smer sile


    Smer sile na telo določimo z opazovanjem. Sila lahko deluje:

    • v smeri gibanja telesa in mu veča hitrost - sila ima smer gibanja telesa in je v zato pozitivna;

    • v nasprotno smer gibanja telesa in mu manjša hitrost - sila ima obratno smer, kot je gibanje telesa, zato je v tem primeru negativna.


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


    Primer

    Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
     
     
    Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


    Če želimo v oznaki za silo poudariti, da poleg velikosti upoštevamo tudi njeno smer, ji dodamo puščico: . Puščici pravimo vektorski znak.


Sila je fizikalna količina, ki povzroči gibanje telesa, spremeni hitrost ali smer gibanja telesa ali pa njegovo obliko. Oznaka za silo je F, enota pa newton (N). Silo poimenujemo po povzročitelju sile. Oznaki za silo dodamo indeks, ki označi povzročitelja sile.


Sila je pozitivna, če deluje v isto smer, kot se giba telo. Negativna pa je, če deluje v nasprotno smer gibanja telesa.


Če želimo poudariti, da upoštevamo tudi smer delovanja, dodamo nad oznako za silo puščico .



Risanje sil



Silo narišemo kot usmerjeno daljico, kot kaže spodnja slika.


Pri risanju sile moramo upoštevati vse tri njene lastnosti:


  • Velikost sile


    Dolžina usmerjene daljice bo sorazmerna velikosti sile. Pri risanju sile najprej določimo merilo. Merilo pove, koliko newtonov predstavlja npr. 1 cm dolžine daljice.


  • Prijemališče sile


    Prijemališče sile je v najbolj preprostem primeru točka, v kateri deluje sila na telo. Narišemo ga kot krogec na daljici.


  • Smer sile


    Smer sile kaže puščica na daljici.




Silo rišemo z usmerjeno daljico. Na eni strani daljice je prijemališče sile. To je točka, v kateri sila deluje na telo. Dolžina daljice je sorazmerna velikosti sile. Narišemo jo v merilu, ki nam pove, koliko newtonov predstavlja izbrana dolžina daljice. Smer sile označuje puščica.



Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Delovanje sile na dotik ali daljavo



Sila lahko deluje:

  • na dotik ali

  • na daljavo.


Delovanje sile na dotik smo že spoznali. Povzročitelj sile deluje na predmet z neposrednim dotikom. Sila na dotik ima prijemališče vedno v točki, v kateri deluje na telo.


Sila pa deluje lahko na predmet tudi na daljavo. V tem primeru se povzročitelj sile ne dotika predmeta, na katerega deluje s silo.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Površinsko in prostorninsko porazdeljene sile



Povzročitelj lahko deluje s silo na predmet:

  • v eni sami točki,

  • na ploskvi ali pa

  • na celotni prostornini telesa.


Ko se se nekdo dotika predmeta na zelo majhni ploskvi, pravimo, da sila deluje v eni sami točki. Takšne primere smo spoznali zgoraj že zgoraj.


V nadaljevanju pa se osredotočimo na druga dva primera, ko sila ne deluje na zelo majhni ploskvi.


Ploskovno porazdeljene sile



Povzročitelj sile pogosto deluje na neko telo na večji ploskvi. Pravimo, da je prijemališče sile ploskovno porazdeljeno. Pri risanju ploskovno porazdeljenih sil običajno združimo vse sile v eno samo silo. Prijemališče te sile je v točki, ki ji pravimo težišče ploskve.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Prostorninsko porazdeljene sile



V nekaterih primerih deluje povzročitelj s silo na vsak majhen košček telesa. Pravimo, da so sile prostorninsko ali volumensko razporejene. Prijemališče imajo v vseh delčkih telesa znotraj njegove prostornine.


Tudi v tem primeru lahko vse sile združimo v eno samo silo. Prijemališče te sile je v samem telesu in to v njegovem težišču.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Povzročitelj sile lahko s silo deluje na telo v eni sami točki, na ploskvi ali v celotni prostornini telesa.


V primeru ploskovno ali prostorninsko porazdeljenih sil lahko narišemo samo eno silo - skupno silo, ki ima na telo enak učinek, kot vse manjše sile skupaj. Prijemališče te sile je v težišču ploskve ali telesa.



Merjenje sil



Velikost sile lahko določimo z meritvijo. Največkrat si pomagamo z vzmetno tehtnico, ki jo podrobneje spoznamo v gradivu Merjenje sil z vzmetno tehtnico.


Vzmetna tehtnica je naprava, ki je sestavljena iz vzmeti in merila. Ko na vzmet deluje vlečna sila, jo raztegne. Velikost sile odčitamo iz merila. Večja kot je sila, bolj se vzmet raztegne in merilo pokaže večjo vrednost.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »



glavni avtor in urednik gradiva: Satcitananda podjetje za proizvodnjo, trgovino in izobraževanje d.o.o., Ljubljana