Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Skládání a rozkládání sil Číslo DUM: III/2/FY/2/1/17 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast:

Transkript

1 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Skládání a rozkládání sil Číslo DUM: III/2/FY/2/1/17 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny a jejich měření Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí se znázorněním síly. Naučí se skládat síly působící ve stejném směru, opačném směru a dvou různoběžných sil. Naučí se rozkládat dvě síly. Klíčová slova: Znázornění síly, skládání sil, skládání sil působících ve stejném směru, v opačném směru, dvou různoběžných sil, rozklad sil. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 7. ročníku Datum vzniku DUM:

2 Skládání a rozkládání sil Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

3 Znázornění síly Sílu znázorňujeme pomocí šipky, které říkáme orientovaná úsečka. Každá síla je dána svojí velikostí, směrem a její účinky na těleso závisí také na jejím působišti. Pokud chceme sílu znázornit pomocí šipky, musíme si zvolit vhodné měřítko.

4 Skládání sil Skládání sil znamená hledání výslednice sil, které působí současně na jedno těleso. Tato síla má na těleso stejné účinky. Vzpomínáte si na pohádku O veliké řepě? Táhli, táhli, ale řepu nevytáhli. Nikdo z nich by sám řepu nevytáhl, ale když spojili síly (skládání sil), nakonec se jim to podařilo. Důležitý poznatek: Pokud posuneme působiště síly působící na těleso do jiného bodu po přímce, posuvné účinky síly na těleso se nezmění.

5 Skládání sil působících ve stejném směru F = F 1 + F 2 Působí-li na těleso dvě a více sil ve stejném směru, má výslednice stejný směr jako působící síly a její velikost je rovna součtu velikostí jednotlivých sil.

6 Sklonné váhy Slouží k měření svislé tlakové síly.

7 Skládání sil působících v opačném směru F = F 1 F 2 Působí-li na těleso dvě síly v opačném směru, má výslednice stejný směr jako větší síla a její velikost se rovná rozdílu velikostí působících sil.

8 Rovnováha dvou sil Působí-li na těleso současně dvě stejně velké síly v jedné přímce v opačném směru, jsou v rovnováze a jejich pohybové účinky na těleso se ruší.

9 Skládání dvou různoběžných sil Výslednici dvou různoběžných sil působících na těleso určujeme pomocí úhlopříčky rovnoběžníku sil. Postup: Narýsujeme orientované úsečky znázorňující síly F 1 a F 2, sestrojíme dvě rovnoběžky a F 1 a b F 2, vznikne rovnoběžník, sestrojíme úhlopříčku, její velikost a směr určuje výslednicí F.

10 Rozkládání dvou sil Rozložení sil znamená nalezení několika takových sil, které mají stejné účinky jako původní síla. Postup: Působištěm síly vedeme přímky ve směrech, do kterých se síla rozkládá, doplníme na rovnoběžník tak, aby úhlopříčkou byla původní síla, vzniklé sousední strany rovnoběžníku nám určují jednotlivé složky.

11 Otázky a úkoly: 1. Jak určíme výslednici sil působících ve stejném směru? Co platí pro velikost a směr této výslednice? Velikost je dána součtem jednotlivých sil, směr je stejný jako u působících sil. 2. Jakou silou tlačí na podlahu Jana, když váží 51 kg a na zádech má batoh o hmotnosti 8 kg? Znázorni i graficky. 3. Na dané těleso působí v téže přímce současně síly: 2 N, 3 N,5 N. Urči výslednici sil, působí-li tyto síly ve stejném směru. Znázorni. 4. Co platí pro velikost a směr výslednice dvou sil, které působí na těleso v opačném směru? Velikost je dána rozdílem působících sil a směr je určen směrem větší působící síly. 5. Kdy nastává rovnováha dvou sil? Když na těleso působí současně dvě stejně velké síly v opačném směru.

12 Otázky a úkoly: 6. Na parašutistu působí v určitém okamžiku svisle dolů gravitační síla o velikosti 750 N a svisle vzhůru odporová síla vzduchu 350 N. Určete výslednici těchto sil. Znázorněte graficky. 7. Uveď příklady, kdy jsou síly v rovnováze. Stojíme na podlaze. Působí na nás silou svisle nahoru, gravitační síla svisle dolu (jsou v rovnováze). Zavěsíme závaží na provázek. Provázek působí silou svisle nahoru, grav. síla svisle dolu (jsou v rovnováze) atd. 8. Urči graficky výslednici dvou sil o velikosti F 1 = 20 N, F 2 = 50 N, působících v témže bodě. Jejich směry spolu svírají úhel a) 60 b) 120

13 Řešení grafických úloh: 2. m 1 = 51 kg» F 1 = 510 N 1 cm = 100 N m 2 = 8 kg» F 2 = 80 N F = F 1 + F 2 F = F = 590 N 3. F 1 = 2 N 1 cm = 1 N F 2 = 3 N F 3 = 5 N F = F 1 + F 2 + F 3 F = F = 10 N

14 Řešení grafických úloh: 6. F 1 = 750 N 1 cm = 100 N F 2 = 350 N F = F 1 - F 2 F = F = 400 N 8. a) F 1 = 20 N 1 cm = 10 N F 2 = 50 N α = 60

15 Řešení grafických úloh: 8. b) F 1 = 20 N 1 cm = 10 N F 2 = 50 N α = 120

16 Použité zdroje: Obrázky a fotografie autor.