W budowie
Prezentacja modułu

Siły równoważące się — kurs Fizyka SP: Oddziaływania i siły

Moduł 06 kursu Oddziaływania i siły: równowaga sił, wypadkowa równa zero, I zasada dynamiki oraz różnica między siłami równoważącymi a akcją i reakcją.

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

Co dziś robimy

  1. 9 min3.1. Kiedy siły się równoważą? 1. Ten sam kierunek: obie siły działają wzdłuż dokładnie tej samej prostej (np. obie…
  2. 15 min3.2. Warunek równowagi i I zasada dynamiki W poziomie przez ułamek sekundy nie działała na monetę prawie żadna siła, więc zgodnie z…
  3. 15 min3.3. Symulatory: przeciąganie liny i równowaga sił Równe siły: wypadkowa 0 N, lina i znacznik pozostają w spoczynku — to stan równowagi.
  4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe
Atom 1 z 3 · ~9 min

3.1. Kiedy siły się równoważą?

Przez stulecia wydawało się oczywiste, że podtrzymanie ruchu wymaga stałej siły: gdy przestajemy pedałować, rower zwalnia i staje. Dopiero Galileusz i Newton pokazali, że to złudzenie — rower zatrzymują tarcie i opór powietrza , a nie…

  • 1. Ten sam kierunek: obie siły działają wzdłuż dokładnie tej samej prostej (np. obie pionowo lub obie poziomo).
  • 2. Jednakowe wartości: wartość pierwszej siły jest równa wartości drugiej ( F₁ = F₂ ).
  • 3. Przeciwne zwroty: jedna siła działa w jedną stronę, a druga w stronę dokładnie przeciwną (np. w górę i w dół).
  • 4. Wspólny punkt przyłożenia: obie siły są przyłożone do TEGO SAMEGO CIAŁA !
Sprawdzenie · atom 1 · ~3 min

Pytanie do klasy

Który zestaw warunków muszą spełnić dwie siły działające na jedno ciało, aby całkowicie się zrównoważyć?

Atom 2 z 3 · ~15 min

3.2. Warunek równowagi i I zasada dynamiki

Moneta, kartka i szklanka: połóż kartę do gry na szklance z wodą, a na jej środku monetę. Szybkim pstryknięciem uderz w krawędź karty w poziomie. Karta odleci w bok, a moneta wpadnie pionowo do szklanki .

  • W poziomie przez ułamek sekundy nie działała na monetę prawie żadna siła, więc zgodnie z I zasadą dynamiki zachowała ona stan spoczynku.
  • Zasada rozróżnia dwa stany równowagi: spoczynek (v = 0) oraz ruch jednostajny prostoliniowy (v = const).
  • Samochód jadący ze stałą prędkością ma więc napęd dokładnie równy sumie oporów — wypadkowa wynosi 0 N, choć silnik cały czas pracuje.
  • Uczniowie często mylą te pojęcia, bo w obu przypadkach siły mają równe wartości i przeciwne zwroty.
🧪 Doświadczalnik domowy: bezwładność monety
Zestawienie · atom 2 · ~6 min

3.2. Warunek równowagi i I zasada dynamiki

Moneta, kartka i szklanka: połóż kartę do gry na szklance z wodą, a na jej środku monetę. Szybkim pstryknięciem uderz w krawędź karty w poziomie. Karta odleci w bok, a moneta wpadnie pionowo do szklanki .

Siły równoważące się a para akcji i reakcji — porównanie
Kryterium porównania Siły równoważące się Para sił: Akcja i Reakcja (III zasada)
Do ilu ciał są przyłożone? Do JEDNEGO I TEGO SAMEGO ciała! Zawsze do DWÓCH RÓŻNYCH ciał!
Czy można wyznaczyć siłę wypadkową? TAK: siły odejmujemy i dają one siłę wypadkową Fw = 0 N. NIE! Sił działających na różne ciała pod żadnym pozorem nie wolno dodawać ani odejmować.
Czy siły się znoszą? TAK: ich skutki ruchowe całkowicie się redukują. NIGDY! Każda siła wywołuje skutek na swoim własnym ciele.
Natura fizyczna sił Mogą mieć różne pochodzenie (np. siła grawitacji i siła sprężystości blatu). Zawsze mają dokładnie to samo pochodzenie (np. obie grawitacyjne lub obie magnetyczne).
Ilustracja z życia Książka spoczywająca na stole; żyrandol wiszący u sufitu. Pływak odpychający ścianę basenu; wystrzał z armaty i odrzut lufy.
Sprawdzenie · atom 2 · ~3 min

Pytanie do klasy

Które zdanie poprawnie wyraża I zasadę dynamiki Newtona?

Atom 3 z 3 · ~15 min

3.3. Symulatory: przeciąganie liny i równowaga sił

Przeciąganie liny to najprostszy test równowagi sił. Gdy obie drużyny ciągną z taką samą siłą, znacznik na linie nie drgnie. Gdy jedna z nich przeważa, lina przesuwa się w stronę siły większej.

  • Równe siły: wypadkowa 0 N, lina i znacznik pozostają w spoczynku — to stan równowagi.
  • Różne siły: wypadkowa równa różnicy wartości, a jej zwrot wskazuje drużyna ciągnąca mocniej.
  • Ruch jednostajny: gdy wypadkowa wynosi 0 N, a lina już się porusza, przesuwa się dalej ze stałą prędkością.
  • Zmieniaj siły obu drużyn i sprawdź, kiedy lina pozostaje w równowadze, a kiedy zaczyna się przesuwać.
Symulacja · atom 3 · ~6 min

3.3. Symulatory: przeciąganie liny i równowaga sił

Sprawdzenie · atom 3 · ~3 min

Pytanie do klasy

Obie drużyny ciągną linę w przeciwne strony, każda siłą 350 N. Co dzieje się ze środkiem liny?

Zamknięcie · ~4 min

Co zabrać z lekcji

  • Szczególnie ważny jest warunek czwarty: siły przyłożone do dwóch różnych ciał nigdy się nie równoważą, nawet jeśli mają równe wartości i przeciwne zwroty.
  • Zerowa wypadkowa nie oznacza, że na ciało nie działają żadne siły.
  • Równe siły: wypadkowa 0 N, lina i znacznik pozostają w spoczynku — to stan równowagi.
Bilet wyjściowy: W symulatorze ustawiono równe siły 200 N i 200 N, wyłączono tarcie, a wózek wcześniej pchnięto. Jak będzie się poruszał?
Odpowiedź: d) Będzie poruszał się ruchem jednostajnym prostoliniowym, ponieważ wypadkowa wynosi zero.
Hyżyk· Siły równoważące się — kurs Fizyka SP: Oddziaływania i siły moduł 1 / 1