W budowie
Prezentacja modułu

Jednostka siły — niuton i pomiar siłomierzem — kurs Fizyka SP: Oddziaływania i siły

Moduł 04 kursu Oddziaływania i siły: definicja niutona, związek z masą i przyspieszeniem, budowa siłomierza oraz odczyt siły ze skali.

  • 45 min
  • 10 slajdów
  • Notatki nauczyciela: N
  • Strona modułu: otwórz
Plan · 45 min

Co dziś robimy

  1. 10 min2.1. Niuton — jednostka siły Wartość siły opisujemy dwoma równoważnymi sposobami: przez jej skutek ruchowy oraz przez…
  2. 10 min2.2. Pomiar siły siłomierzem 1. Zerowanie przed pomiarem: Bez obciążenia wskaźnik musi wskazywać 0 N .
  3. 18 min2.3. Obliczanie i szacowanie sił 1. Zamień masę na kilogramy. 250 g to 0,25 kg, a 2 t to 2000 kg.
  4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe
Zestawienie · atom 1 · ~6 min

2.1. Niuton — jednostka siły

Siła jest miarą wzajemnego oddziaływania ciał. Jej podstawową jednostką w układzie SI jest 1 niuton (1 N) , nazwany na cześć Isaaca Newtona.

Wartość siły Praktyczny przykład na Ziemi Kontekst fizyczny
ok. 0,001 N (1 mN) Siła nacisku mrówki lub małego komara na skórę. Siły mikroświata i drobnych owadów.
ok. 1 N Średnie jabłko lub tabliczka czekolady (100 g) leżące na Twojej otwartej dłoni. Fundamentalny punkt odniesienia dla ucznia: 100 g odpowiada sile ciężkości ok. 1 N!
ok. 10 N Torebka cukru lub karton mleka (1 kg) unoszony w dłoni. Masa 1 kg przyciągana jest przez Ziemię siłą ok. 9,81 N ≈ 10 N.
ok. 100 N Ciężki plecak turystyczny lub zgrzewka butelek wody (10 kg). Ciężar przedmiotu o masie 10 kg.
500 – 700 N Siła nacisku ucznia klasy siódmej (o masie 50–70 kg) na wagę łazienkową. Ciężar ciała człowieka na Ziemi.
ok. 12 000 N (12 kN) Ciężar małego samochodu osobowego (masa ok. 1200 kg). Zakres sił w inżynierii drogowej i budowlanej.
7 600 000 N (7,6 MN) Ciąg silników rakiety kosmicznej Falcon 9 podczas startu z Ziemi. Ekstremalne siły napędowe w astronautyce.
Sprawdzenie · atom 1 · ~4 min

Pytanie do klasy

Uczeń trzyma na otwartej dłoni średnie jabłko o masie 100 g. Jaką siłą dłoń musi działać w górę, aby jabłko pozostawało w spoczynku?

Atom 2 z 3 · ~10 min

2.2. Pomiar siły siłomierzem

Do bezpośredniego pomiaru siły służy siłomierz (dynamometr). Wykorzystuje sprężystość sprężyny: pod wpływem siły sprężyna się wydłuża, a wskaźnik przesuwa się wzdłuż skali.

  • 1. Zerowanie przed pomiarem: Bez obciążenia wskaźnik musi wskazywać 0 N . Jeśli nie — wyreguluj go śrubą na szczycie obudowy.
  • 2. Dobór zakresu pomiarowego: Zakres to największa siła, jaką można zmierzyć przyrządem. Zawieszenie ciała o ciężarze 20 N na siłomierzu do 5 N przekracza granicę…
  • 3. Wyznaczanie działki elementarnej: Działka elementarna to wartość siły odpowiadająca najmniejszemu odstępowi między kreskami. Wybierz dwie sąsiednie liczby, np.
  • Siłomierz z gumki: przymocuj gumkę recepturkę do spinacza i tekturki z linijką. Zaznacz położenie spinacza bez obciążenia ( 0 N ), a potem zawieś tabliczkę czekolady…
🧪 Doświadczalnik domowy: zbuduj własny siłomierz
Sprawdzenie · atom 2 · ~4 min

Pytanie do klasy

Dlaczego podziałka na obudowie tradycyjnego siłomierza laboratoryjnego ma równe odstępy (jest liniowa)?

Atom 3 z 3 · ~18 min

2.3. Obliczanie i szacowanie sił

Najczęściej obliczaną siłą jest siła ciężkości — siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało. Zależy ona od masy ciała i przyspieszenia grawitacyjnego:

  • 1. Zamień masę na kilogramy. 250 g to 0,25 kg, a 2 t to 2000 kg.
  • 2. Pomnóż przez 10. Otrzymasz przybliżony ciężar w niutonach: 0,25 kg · 10 N/kg = 2,5 N.
  • 3. Sprawdź rząd wielkości. 100 g to około 1 N, 1 kg — 10 N, 10 kg — 100 N. Wynik tysiąc razy większy oznacza błąd jednostek.
  • Duże wartości zapisujemy krócej, używając przedrostków jednostek:
Zestawienie · atom 3 · ~7 min

2.3. Obliczanie i szacowanie sił

Najczęściej obliczaną siłą jest siła ciężkości — siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało. Zależy ona od masy ciała i przyspieszenia grawitacyjnego:

Ciało Obliczenie Siła ciężkości na Ziemi
Jabłko, 100 g = 0,1 kg 0,1 kg · 10 N/kg 1 N
Uczeń, 60 kg 60 kg · 10 N/kg 600 N
Samochód, 1200 kg 1200 kg · 10 N/kg 12 000 N = 12 kN
Sprawdzenie · atom 3 · ~4 min

Pytanie do klasy

Silnik rakietowy wytwarza siłę ciągu równą 50 kN (kiloniutonów). Ile niutonów wynosi wartość tej siły?

Zamknięcie · ~5 min

Co zabrać z lekcji

  • Wartość siły opisujemy dwoma równoważnymi sposobami: przez jej skutek ruchowy oraz przez siłę ciężkości działającą na znane ciało w spoczynku.
  • W granicach sprężystości wydłużenie sprężyny jest wprost proporcjonalne do działającej siły .
  • 1. Zamień masę na kilogramy. 250 g to 0,25 kg, a 2 t to 2000 kg.
Bilet wyjściowy: Szacujesz ciężar pełnej butelki wody o masie 1,5 kg. Które przybliżenie jest najlepsze przy g = 10 N/kg?
Odpowiedź: b) Około 15 N, ponieważ masę mnożymy przez 10 N/kg i otrzymujemy 15 N.
Hyżyk· Jednostka siły — niuton i pomiar siłomierzem — kurs Fizyka S moduł 1 / 1