Најважније из лекције
Сила (\( \vec{F} \)) је векторска физичка величина којом се мери узајамно деловање тела. Одређена је интензитетом, правцем, смером и нападном тачком.
Јединица: њутн (\( 1\text{ N} \approx \) тежина чоколаде од \( 100\text{ g} \)). Веће јединице су \( 1\text{ kN} = 10^3\text{ N} \) и \( 1\text{ MN} = 10^6\text{ N} \), а мања је \( 1\text{ mN} = 10^{-3}\text{ N} \).
Деловање у додиру: деформације, промена кретања, еластична сила (враћа облик), сила трења и отпора средине (увек супротне смеру кретања).
Деловање на даљину (путем поља): гравитациона (увек привлачна), електрична и магнетна (привлачне или одбојне).
Јединица: њутн (\( 1\text{ N} \approx \) тежина чоколаде од \( 100\text{ g} \)). Веће јединице су \( 1\text{ kN} = 10^3\text{ N} \) и \( 1\text{ MN} = 10^6\text{ N} \), а мања је \( 1\text{ mN} = 10^{-3}\text{ N} \).
Деловање у додиру: деформације, промена кретања, еластична сила (враћа облик), сила трења и отпора средине (увек супротне смеру кретања).
Деловање на даљину (путем поља): гравитациона (увек привлачна), електрична и магнетна (привлачне или одбојне).
Сила је мера узајамног деловања тела.
Вектор силе: \( \vec{F} \), интензитет (јачина) силе: \( F \)
њутн (\( \text{N} \))
Елементи силе: Као векторска физичка величина, сила је потпуно одређена са четири елемента:
- Интензитет (јачина) – бројна вредност са одговарајућом јединицом, одговара дужини стрелице којом се сила графички представља;
- Правац – права линија дуж које сила делује (нпр. хоризонталан, вертикалан);
- Смер – усмерење деловања силе дуж њеног правца (нпр. улево, удесно, нагоре, надоле);
- Нападна тачка – тачка на телу у којој сила непосредно делује.
При истезању опруге руком, сила којом рука делује има нападну тачку на ручки опруге, хоризонталан правац, смер удесно (од зида) и интензитет који зависи од јачине повлачења.
Који су елементи силе којом дечак шутира лопту хоризонтално у правцу гола јачином од \( 50\text{ N} \)?
- Интензитет: \( F = 50\text{ N} \)
- Правац: хоризонталан
- Смер: ка голу
- Нападна тачка: место додира патике и лопте
Основна јединица за силу у Међународном систему јединица (SI) је њутн (\( \text{N} \)).
Сила интензитета \( 1\text{ N} \) приближно одговара сили којом на длану држимо тело масе \( 100\text{ g} \) (на пример, таблу чоколаде).
\[ \begin{array}{rclcrcl}
1\text{ mN} &=& 0{,}001\text{ N} = \frac{1}{1\,000}\text{ N} &\quad\Longleftrightarrow\quad& 1\text{ N} &=& 1\,000\text{ mN} \\
1\text{ kN} &=& 1\,000\text{ N} &\quad\Longleftrightarrow\quad& 1\text{ N} &=& 0{,}001\text{ kN} \\
1\text{ MN} &=& 1\,000\,000\text{ N} &\quad\Longleftrightarrow\quad& 1\text{ N} &=& 0{,}000\,001\text{ MN}
\end{array} \]
mN – милињутн, kN – килоњутн, MN – мегањутн
Претворите вредност силе од \( 2{,}5\text{ kN} \) у њутне (\( \text{N} \)).
Пошто је \( 1\text{ kN} = 1\,000\text{ N} \):
\[ F = 2{,}5\text{ kN} = 2{,}5 \cdot 1\,000\text{ N} = 2\,500\text{ N} \]
Подела сила према начину деловања:
| Начин деловања | Последица / Врста силе | Опис и карактеристике |
|---|---|---|
| Непосредним додиром | Деформација и промена кретања | Истезање, сабијање или савијање тела, као и убрзавање или скретање тела. |
| Еластична сила | Јавља се при деформацији тела и тежи да га врати у првобитни облик; делује у супротном смеру од деформишуће силе. | |
| Непосредним додиром при релативном кретању | Сила трења | Отпор подлоге кретању тела; увек има смер супротан од смера кретања тела. |
| Сила отпора средине | Отпор при кретању тела кроз течност или гас (ваздух, вода); увек има смер супротан од смера кретања. | |
| Без непосредног додира (путем физичког поља) | Гравитациона сила | Узајамно привлачење два тела; зависи од њихових маса и међусобног растојања. |
| Електрична сила | Деловање између наелектрисаних тела; може бити привлачна или одбојна. | |
| Магнетна сила | Међусобно деловање магнета; може бити привлачна или одбојна. |
Које силе делују супротно од смера кретања тела?
То су сила трења (при кретању по подлози) и сила отпора средине (при кретању кроз гасовиту или течну средину).
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Изразити вредности сила у њутнима (\( \text{N} \)):
а) \( F_1 = 4\text{ kN} \)
б) \( F_2 = 350\text{ mN} \)
в) \( F_3 = 0{,}02\text{ MN} \)
а) \( F_1 = 4\text{ kN} \)
б) \( F_2 = 350\text{ mN} \)
в) \( F_3 = 0{,}02\text{ MN} \)
а) \( F_1 = 4 \cdot 1\,000\text{ N} = 4\,000\text{ N} \)
б) \( F_2 = 350 : 1\,000\text{ N} = 0{,}35\text{ N} \)
в) \( F_3 = 0{,}02 \cdot 1\,000\,000\text{ N} = 20\,000\text{ N} \)
б) \( F_2 = 350 : 1\,000\text{ N} = 0{,}35\text{ N} \)
в) \( F_3 = 0{,}02 \cdot 1\,000\,000\text{ N} = 20\,000\text{ N} \)
Задатак 2 (средњи): Разврстај следеће силе на оне које делују непосредним додиром и оне које делују без непосредног додира (посредством поља):
гравитациона сила, сила трења, магнетна сила, сила отпора ваздуха, електрична сила, еластична сила.
гравитациона сила, сила трења, магнетна сила, сила отпора ваздуха, електрична сила, еластична сила.
- Деловање непосредним додиром: сила трења, сила отпора ваздуха (средине), еластична сила.
- Деловање без непосредног додира (пољем): гравитациона сила, магнетна сила, електрична сила.
Задатак 3 (средњи): Која сила омогућава да се савијени лук након одапињања стреле врати у свој првобитни положај, и какав је њен смер у односу на силу којом је лук затегнут?
У питању је еластична сила. Њен смер је супротан од смера деловања силе којом је стрелац затегао (деформисао) лук.
Задатак 4 (тежак): Са падобранцем који се спушта ка Земљи повезано је више сила.
а) Која сила га вуче ка тлу и како она делује (са додиром или без)?
б) Која сила успорава његов пад, који јој је смер и како делује?
в) Ако је отпор ваздуха \( 0{,}65\text{ kN} \), изрази ту силу у њутнима.
а) Која сила га вуче ка тлу и како она делује (са додиром или без)?
б) Која сила успорава његов пад, који јој је смер и како делује?
в) Ако је отпор ваздуха \( 0{,}65\text{ kN} \), изрази ту силу у њутнима.
а) Вуче га гравитациона сила Земље. Она делује без непосредног додира, посредством гравитационог поља, усмерена је вертикално надоле.
б) Његов пад успорава сила отпора средине (ваздуха). Делује непосредним додиром ваздуха и падобрана, а смер јој је вертикално нагоре (супротно од смера кретања).
в) \( F = 0{,}65\text{ kN} = 0{,}65 \cdot 1\,000\text{ N} = 650\text{ N} \).
б) Његов пад успорава сила отпора средине (ваздуха). Делује непосредним додиром ваздуха и падобрана, а смер јој је вертикално нагоре (супротно од смера кретања).
в) \( F = 0{,}65\text{ kN} = 0{,}65 \cdot 1\,000\text{ N} = 650\text{ N} \).
