Физика за седми разред

18

Upload: kreativni-centar

Post on 15-Mar-2016

249 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

Уџбеник има шест тематских целина у оквиру којих се обрађују теме предвиђене наставним програмом: Сила и кретање, Кретање тела под дејством силе Земљине теже, Силе трења и отпора средине, Равнотежа, Рад и механичка енергија, Енергија и топлотне појаве. Свака тематска целина означена је посебном бојом, што олакшава сналажење у уџбенику.

TRANSCRIPT

Page 1: Физика за седми разред
Page 2: Физика за седми разред

ФИЗИКАза седми разред основне школепрво издање

Ауторидр Божидар Николићмр Срђан Вербић

ИлустроваоМилан Драгојловић

РецензентиСлавољуб Митић, професор физике, ОШ „Бубањски хероји“, НишСнежана Кутлашић, професор физике, ОШ „Борислав Пекић“, Нови БеоградБранка Царић, професор физике, Ваздухопловна академија, Београд

ЛекторИвана Игњатовић

ДизајнерОливера Батајић Сретеновић

Технички уредникМарко Хубер

Предметни уредникБожидар Николић

Уредник издањаСвјетлана Петровић

ФотографијеThinkstock, NASA

ИздавачКреативни центарГрадиштанска 8БеоградТел�/факс: 011/38 20 464, 38 20 483, 24 40 659

За издавачамр Љиљана Маринковић

ШтампаПубликум

Тираж3�000

copyright © Креативни центар 2011

ISBN 978­86­7781­890­6

Министар просвете и науке Републике Србије одобрио је издавање и употребу овог уџбеника за наставу физике у седмом разреду основне школе решењем број: 650-02-00714/2010-06 од 27. јула 2011. године.

CIP ­ Каталогизација у публикацијиНародна библиотека Србије, Београд

37�016:53(075�2)

НИКОЛИЋ, Божидар (1969) Физика : уџбеник за седми разред основне школе / [аутори Божидар Николић, Срђан Вербић; илустровао Милан Драгојловић]� ­ 1� изд� ­ Београд : Креативни центар, 2011 (Београд : Публикум)� ­ 147 стр� : илустр� ; 26 cm

Тираж 3�000� ­ Регистар�

ISBN 978­86­7781­890­61� Вербић, Срђан (1970) [аутор]

COBISS�SR­ID 187468556

Page 3: Физика за седми разред

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

1

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

ФИЗИКА

7Божидар НиколићСрђан Вербић

Уџбеник за седми разред основне школе

Page 4: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

Page 5: Физика за седми разред

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

ВОДИЧ

додатне информације и објашњења

речник

задатак

питања за обнављање

оглед

решен пример

подсетник

Page 6: Физика за седми разред

Сила и кретање �������������������������������������������������������� 6Равномерно праволинијско кретање �������������������������������������������� 8Последице деловања силе �������������������������������������������������������������� 9Убрзање ������������������������������������������������������������������������������������������� 11Веза силе и убрзања: Други Њутнов закон ��������������������������������� 14Интензитет, правац и смер брзине и убрзања ���������������������������� 16Равномерно променљиво праволинијско кретање �������������������� 17Зависност брзине од времена при равномерно променљивом праволинијском кретању ������������������������������������� 19

Рав но мер но убр за но кре та ње �������������������������������������������� 19Рав но мер но успо ре но кре та ње ����������������������������������������� 20

График зависности брзине од времена ��������������������������������������� 21Рав но мер но пра во ли ниј ско кре та ње �������������������������������� 21Рав но мер но убр за но пра во ли ниј ско кре та ње ����������������� 22Рав но мер но успо ре но пра во ли ниј ско кре та ње ��������������� 23

Зависност пређеног пута од времена при убрзаном кретању � 24За ви сност бр зи не од пре ђе ног пу та ���������������������������������� 26

График зависности пређеног пута од времена �������������������������� 28Рав но мер но пра во ли ниј ско кре та ње �������������������������������� 28Рав но мер но убр за но пра во ли ниј ско кре та ње ����������������� 29

Силе акције и реакције ����������������������������������������������������������������� 30Трећи Њутнов закон ���������������������������������������������������������������������� 32Деловање сила на тело дуж истог правца ����������������������������������� 34Запамти ������������������������������������������������������������������������������������������� 36

Кретање тела под дејством силе Земљине теже ���� 38Гравитациона сила ������������������������������������������������������������������������� 40Убрзање тела које се креће под дејством силе Земљине теже �� 42Вертикално кретање под дејством силе Земљине теже ������������ 45

Слободан пад ����������������������������������������������������������������������� 45Хитац наниже ����������������������������������������������������������������������� 48Хитац навише ����������������������������������������������������������������������� 50

Бестежинско стање ������������������������������������������������������������������������ 52Запамти … ���������������������������������������������������������������������������������������� 54

Силе трења и отпора средине ������������������������������� 56Сила трења �������������������������������������������������������������������������������������� 58Сила отпора средине ��������������������������������������������������������������������� 64Сила трења и кретање ������������������������������������������������������������������� 67Запамти … ���������������������������������������������������������������������������������������� 68

САДРЖАЈ

Page 7: Физика за седми разред

Равнотежа �������������������������������������������������������������� 70Равнотежа сила ������������������������������������������������������������������������������ 72Тежиште и равнотежа �������������������������������������������������������������������� 74Момент силе ����������������������������������������������������������������������������������� 77Полуга ��������������������������������������������������������������������������������������������� 80Сила потиска и пливање ��������������������������������������������������������������� 83Архимедов закон ��������������������������������������������������������������������������� 85Пливање ������������������������������������������������������������������������������������������ 88Средња густина нехомогених тела ���������������������������������������������� 90Запамти … ���������������������������������������������������������������������������������������� 92

Рад и механичка енергија �������������������������������������� 94Eнергија ������������������������������������������������������������������������������������������ 96Рад ��������������������������������������������������������������������������������������������������� 98

Рад силе теже и силе трења ���������������������������������������������� 100Механичка енергија �������������������������������������������������������������������� 101

Кинетичка енергија ����������������������������������������������������������� 101Потенцијална енергија ����������������������������������������������������� 104

Одржање механичке енергије ���������������������������������������������������� 106Губитак механичке енергије ��������������������������������������������� 108

Снага ��������������������������������������������������������������������������������������������� 111Коефицијент корисног дејства ���������������������������������������� 112

Запамти … �������������������������������������������������������������������������������������� 114

Енергија и топлотне појаве ����������������������������������116Облици енергије� Трансформације и одржање енергије �������� 118

Облици енергије ���������������������������������������������������������������� 118Трансформацијe и одржање енергије ���������������������������� 120

Унутрашња енергија �������������������������������������������������������������������� 121Брауново кретање ������������������������������������������������������������� 123

Топлота и температура ���������������������������������������������������������������� 124Топлотно ширење ������������������������������������������������������������������������� 127Мерење температуре ������������������������������������������������������������������� 129Специфични топлотни капацитет ���������������������������������������������� 131Топлотна равнотежа �������������������������������������������������������������������� 134Запамти … �������������������������������������������������������������������������������������� 136

Решења задатака �������������������������������������������������������������������������� 139

Индекс ������������������������������������������������������������������������������������������� 145

Page 8: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

СИЛА И КРЕТАЊЕ

Бр зи на те ла не мо же се про ме ни­ти са ма од се бе� То се мо же до го­ди ти са мо ако на те ло де лу је си ла� У овом по гла вљу ви де ће мо ка ко и ко ли ко де ло ва ње не ке си ле ути че на кре та ње те ла� Ути цај си ле за ви­си од прав ца и сме ра си ле у од но­су на пра вац и смер кре та ња те ла� На при мер, мно го је те же игра ти фуд бал ако ду ва јак ве тар не го ако ве тра не ма� Али ути цај ве тра за ви си ће од то га ка ко се лоп та кре ће у од но су на пра вац и смер ду ва ња ве тра�

Од ма се те ла за ви си то ко ли­ко ће си ла ути ца ти на кре та­ње те ла� Ве тар ће мно го ви ше ути ца ти на кре та ње лоп те на на ду ва ва ње не го на кре та ње ко шар ка шке лоп те�

Page 9: Физика за седми разред

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

7

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

Исак Њутн (Вул сторп, 1643 – Лон дон, 1727, Ен гле­ска) је дан је од нај ве ћих свет ских на уч ни ка� По ста­вио је че ти ри основ на за ко на ме ха ни ке – три ко ја и да нас но се ње го во име и за кон оп ште гра ви та ци је� Уочио је зна чај за ко на одр жа ња, на пра вио пр ви те­ле скоп са огле да ли ма, от крио за кон хла ђе ња те ла� Про у ча вао је и бр зи ну зву ка� Ње гов до при нос у ма­те ма ти ци из у зет но је ве ли ки� Мно ги зна чај ни на уч­ни ци твр де да је Њутн нај ве ћи на уч ни ге ни је ко ји је ика да жи вео� Ина че, пле мић ку ти ту лу за ра дио је као управ ник Кра љев ске ков ни це нов ца, а не због сво јих не мер љи вих на уч них ре зул та та�

Кре та ње те ла не мо ра би ти рав но мер­но� Шта ви ше, рав но мер но кре та ње је иде ал на си ту а ци ја, за ко ју је те шко на­ћи до бар при мер� То је мо гу ће са мо ако је укуп на си ла ко ја на те ло де лу је јед на ка ну ли� Ути цај си ле на кре та ње те ла нај бо ље ће мо опи са ти ако по сма­тра мо ка ко се и ко ли ко ме ња бр зи на те ла то ком де ло ва ња си ле� По што бр­зи на мо же да се ме ња, мо же мо да од­ре ди мо бр зи ну ње не про ме не� У овом по гла вљу нај ви ше ће мо се ба ви ти упра­во бр зи ном про ме не бр зи не кре та ња� Та фи зич ка ве ли чи на на зи ва се убр за ње�

Page 10: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

8

У ше стом раз ре ду учи ли сте о томе шта је то бр зи на те ла ко је се кре ће� Бр зи на је фи зич ка ве ли чи на ко ја по ка зу је ко ли ко се те ло по ме ри ло за не ко вре ме� Али знање о томе колико се неко тело поме ри ло за неко време далеко је од потпуне информације о кретању тог тела�

На пример, ако нам не ко ка же да се во зио ауто мо би лом ко ји

се кре тао бр зи ном од 60h

km , о нда ми о том кр ет ању не зн амо

мн ого� И нфо рм ац ију м ож емо да д оп ун имо п ода тком да се тај аут ом обил кретао аут оп утем Б е оград–Ниш� Али ни т ада не зн амо све� Ако, м еђ утим, д од амо да се аут омобил кр етао ка Н ишу, о нда зн амо све о кретању тог аутомобила�

Да кле, бр зи на је фи зич ка ве ли чи на за ко ју је, по ред ин тен зи­те та, по треб но да зна мо и правац (ауто пут) и смер (ка Ни шу)�

Аутомобил се креће праволинијски по аутопуту� При пра во ли­нијском кре та њу пра вац и смер бр зи не исти су као пра вац и смер кре та ња�

Ако се бр зи на то ком праволинијског кре та ња не ме ња, то јест ако је увек иста, он да се за те ло ко је се та ко кре ће ка же да се кре ће рав но мер но пра во ли ниј ски� Бр зи на је у том слу ча ју стал­на или констант на� Стал на бр зи на зна чи да је њен ин тен зи тет увек исти то ком кре та ња, а не ме ња ју се ни пра вац и смер�

РАВНОМЕРНО ПРАВОЛИНИЈСКО КРЕТАЊЕ

• брзина • правац и смер брзине

Реч кон стан тан по ти че од ла тин ске ре чи con stans, што зна чи по сто јан, не про мен­љив, рав но ме ран� Отуд и кон­стан та зна чи не про мен љи ва ве ли чи на�

Шта мо же да се ка же за бр зи ну и по ло жај те ла ко је се кре ће рав но мер но пра во ли ниј ски?

a) Бр зи на и по ло жај те ла не ме ња ју се то ком кре та ња�б) Бр зи на те ла се ме ња, а по ло жај те ла не ме ња

се то ком кре та ња�в) Бр зи на те ла не ме ња се то ком кре та ња, а по ло жај

те ла се ме ња�г) Бр зи на и по ло жај те ла ме ња ју се то ком кре та ња�

Page 11: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТАЊ

ЕК

РЕТАЊ

Е ТЕЛА

ПО

Д Д

ЕЈСТВ

ОМ

С

ИЛ

Е ЗЕМЉ

ИН

Е ТЕЖЕ

РАВ

НО

ТЕЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А ЕН

ЕРГИЈА

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

9

У ше стом раз ре ду за по че ли сте с про у ча ва њем ве зе из ме ђу де ло­ва ња не ке си ле на те ло и на чина на ко ји се то те ло кре ће� Ако на те ло не де лу је ни ка ква си ла, он да то те ло или ми ру је или се кре ће пра во ли ниј ски кон стант ном бр зи ном (Пр ви Њут нов за кон)�

Је ди ни раз лог због ко јег би те ло мо гло да про ме ни ста ње кре­та ња је сте де ло ва ње не ке си ле на то те ло� Та да та си ла мо же да иза зо ве:

y по кре та ње те ла ко је је ми ро ва ло y за у ста вља ње те ла ко је се кре та ло y по ве ћа ва ње бр зи не те ла ко је се кре ће y сма њи ва ње бр зи не те ла ко је се кре ће y про ме ну прав ца кре та ња те ла ко је се кре ће�

У свим на ве де ним слу ча је ви ма те лу се ме ња бр зи на� У по след­њем при ме ру ин тен зи тет бр зине мо же да бу де исти, али се ме ња пра вац бр зи не, та ко да се и та да мо же рећи да се бр зи на ме ња�

Као и у ше стом раз ре ду, и да ље ће мо се ба ви ти са мо пра во­ли ниј ским кре та њем� При право ли ниј ском кре та њу не ма про­ме не прав ца кре та ња�

По сма трај мо те ло ко је се кре ће� Не ка си ла ко ја де лу је на те ло има исти пра вац као и кре тање� Та да ће те ло да про ме ни бр зи ну� Уко ли ко је смер си ле исти као смер кре та ња, бр зи на тела ће се по ве ћа ва ти� У су прот ном, кад је смер си ле су про тан сме ру кре­та ња, бр зи на те ла ће се сма њи ва ти� У сва ком слу ча ју, кре та ње оста је пра во ли ниј ско� Добар пример за то јесте кретање једрилице� Када ветар дува у смеру кретања једрилице, он је убрзава, а када дува у супротном смеру од њеног кретања, успорава је�

• последице деловања силе

ПОСЛЕДИЦЕ ДЕЛОВАЊА СИЛЕ

F

F

Закључујемо да сила која делује на тело може да мења брзину тог тела�

Page 12: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

10

Си ла мо же и да по кре не те ло на ко је де лу је� По ста ви те лоп ту на под� Ако лоп ту гур не те, она ће по че ти да се кре ће� Смер кре­та ња лоп те би ће исти као смер си ле ко јом сте гур ну ли лоп ту�

F

Колица се крећу равномерно праволинијски� На колица је намотана еластична трака, тако да се током кретања колица она одмотава, али не утиче на брзину колица� Када се трака сасвим одмота, затегне се и почне да се истеже� Тада почиње да делује силом на колица� Због те силе брзина колица:

а) почеће да се повећаваб) остаће истав) почеће да се смањује

Да ли при праволинијском кретању тело може да мења смер кретања?

Де те гур не лоп ту и она се по кре не у сме ру у ко јем је де те де ло ва ло си лом

Page 13: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТАЊ

ЕК

РЕТАЊ

Е ТЕЛА

ПО

Д Д

ЕЈСТВ

ОМ

С

ИЛ

Е ЗЕМЉ

ИН

Е ТЕЖЕ

РАВ

НО

ТЕЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А ЕН

ЕРГИЈА

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

11

Ви де ли сте да си ла ко ја де лу је на не ко те ло мо же да ме ња бр зи ну тог те ла�

Од сме ра си ле ко ја де лу је на те ло при пра во ли ниј ском кре та­њу за ви си да ли ће се бр зи на те ла по ве ћа ва ти или сма њи ва ти� У оба слу ча ја бр зи на се ме ња то ком кре та ња� Кре та ње при којем се бр зи на ме ња на зи ва се про мен љи во кре та ње�

За ми сли те воз ко ји по ла зи из ста ни це� Воз кре ће из ми ро ва ња, за тим по ве ћа ва бр зи ну� За те ла ко ја по ве ћа ва ју бр зи ну ка же мо да убр за ва ју�

Замислимо са да да тај исти воз треба да стане на сле де ћој ста ни ци� Та да он сма њу је бр зи ну док се не за у ста ви у ста ни ци� За те ло ко је сма њу је бр зи ну ка же се да успо ра ва�

Да кле и убр за ва ње и успо ра ва ње спа да ју у про мен љи во кре та ње�

За ми сли те би ци кли сту ко ји стоји на рас кр ни ци и креће ка да му се упа ли зе ле но све тло� Он ће, бар на са мом по чет ку кре та ња, убр за ва ти� За ми сли те, с дру ге стра не, ауто мо бил Фор му ле 1 ко ји кре ће са стар та у тр ци� И он ће на почетку убр за ва ти� Али Фор­му ла 1 ће мно го бр же ме ња ти брзи ну не го би цикл�

Да кле, ка да се те ло кре ће про мен љи во, по ред то га ко ли ко се бр зи на про ме ни ла, ва жно је и то ко ли ко се бр зо бр зи на про ме­ни ла� Бр же ме ња ње бр зи не зна чи да је те лу по треб но ма ње вре­ме на да про ме ни бр зи ну за исту вред ност�

• убрзано кретање • убрзање • јединица за убрзање

Физичка величина која показује за колико се промени брзина у неком временском интервалу

назива се убрзање�

atvDD=

a – убрзањеvD – промена брзине

tD – временски интервал у којем се брзина мења

Грч ко сло во D (дел та) озна­ча ва раз ли ку, од но сно про ме­ну не ке фи зи чке ве ли чи не� На при мер, vD је озна ка за про­ме ну бр зи не�

Озна ка a по ти че од по чет ног сло ва ла тин ске ре чи ac ce le­rare, што зна чи убр за ти�

УБРЗАЊЕ

Page 14: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

12

На осно ву ове де фи ни ци је мо же се на ћи је ди ни ца за убр за ње� По што је је ди ни ца за бр зи ну ме тар у се кун ди, а за вре ме се кун да, он да је је ди ни ца за убр за ње ме тар у се кун ди на ква драт, од но сно:

s1

11s

m

sm

2=

Ознаке које ћемо користити

Физичка величина Ознака

Брзина на крају посматрања v

Брзина на почетку посматрања v0

Промена брзине ∆vВреме на крају посматрања t

Време на почетку посматрања t0

Дужина временског интервала ∆t

t t t0D = - јесте дужина временског интервала у којем се нешто догађа� Чес­то у почетном тренутку по­чињемо да меримо време, па је онда t0 = 0� У таквим ситуацијама једноставније је користити само t, уме­сто ∆t. На пример, помоћу часовника меримо колико смо путовали возом од Бе­ограда до Ваљева� Воз је кренуо у 13:15, а стигао у 15:45� ∆t = t – t0 = (15 часова и 45 ми нута) – (13 часова и 15 ми нута) = 2 сата и 30 минута� Али, ако користимо хроно­метар да бисмо измерили за колико је времена неко претрчао 800 метара, по­чињемо да меримо време од старта трке, па је онда t0 = 0�

Нај ве ће убр за ње ко је мо же да по стиг не не ки ауто мо бил нај­че шће се из ра жа ва у вре ме ну ко је је по треб но да ауто мо бил,

кре ћу ћи из ми ро ва ња, до стиг не бр зи ну од 100 h

km � Тре нут ни

ре кор дер јесте ауто мо бил хе не си вај пер ве ном, ко ји бр зи ну

од 100 h

km достиг не за не ве ро ват них 1,85 се кун ди� По ре­

ђе ња ра ди, во зи ло ме кла рен у Фор му ли 1 оства ри бр зи ну од

100 h

km за 3,19 се кун ди�

Аутомобил је за 10 секунди променио брзину са 10sm на 30

sm �

Колико је било убрзање аутомобила?

Познате величине Решење

10

?

t

a

sD =

=

v

v

atv

a

30 10

20

10

202

sm

sm

sm

ssm

sm

2

D

D

DD

= -

=

=

= =

Page 15: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТАЊ

ЕК

РЕТАЊ

Е ТЕЛА

ПО

Д Д

ЕЈСТВ

ОМ

С

ИЛ

Е ЗЕМЉ

ИН

Е ТЕЖЕ

РАВ

НО

ТЕЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А ЕН

ЕРГИЈА

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

13

Иако де лу ју им пре сив но, убр за ња тр кач ких ауто мо би ла ни­

су ни бли зу убр за њи ма ко ја мо гу на крат ко да по стиг ну не ка

жи ва би ћа� Та ко, на при мер, убр за ње ко је ска кач увис по­

сти же при од ско ку с те ре на из но си из ме ђу 20 sm

2 и 40

sm

2�

Ска ка вац при ско ку по стиг не чак око 180 sm

2, док бу ва при

ско ку до стиг не не ве ро ват них 1 350 sm

2�

Колика су убрзања аутомобила из претходне занимљивости?

Познате величине Решење

,

,

?

?

v

v

t t

t t

a

a

100

100

1 85

3 19

hkm

hkm

s

s

1

2

1 1

2 2

1

2

D

D

D

D

=

=

= =

= =

=

=

Мерено је време потребно аутомобилима да постигну брзину од 100

hkm �

Промена брзине vD управо је 100 h

km � Да би се брзина претворила у метре у секунди, потребно је 100

hkm поделити

са 3,6�

Добија се: 27,8vsmD = �

atvD=

,

,a

tv

1 85

27 815

ssm

sm

11

1

2

D= = = (вајпер)

,

,,a

tv

3 19

27 88 7

ssm

sm

2

2

2

2

D= = = (мекларен)

Page 16: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТА

ЊЕ

КРЕ

ТАЊ

Е ТЕ

ЛА

ПО

Д Д

ЕЈС

ТВО

М

СИ

ЛЕ

ЗЕМ

ЉИ

НЕ

ТЕЖ

ЕРА

ВН

ОТЕ

ЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А Е

НЕР

ГИЈА

ЕНЕР

ГИЈА

ИТО

ПЛ

ОТН

Е П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ

ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕ

ДИ

НЕ

14

За ми сли те сто по ко јем мо гу да се кре ћу ко ли ца� На ко ли ца мо гу да се ста вља ју те го ви и тиме се њи хо ва ма са ме ња� Ко ли ца су тан ким и ла ким кон цем, пре ко ко ту ра, по ве за на с та сом� На тас се та ко ђе мо гу по ста вља ти те го ви�

Си ла ко ја де лу је на те го ве на та су је сте си ла Зе мљи не те же� Она се пре но си кон цем та ко да си ла истог ин тен зи те та де лу је и на ко ли ца и ву че их на де сну стра ну� Ме ња њем ма се те го ва на та су ме ња се и ин тен зи тет си ле ко ја ву че ко ли ца� Ко ли ца има ју точ ки ће, па се си ла тре ња то ком кре та ња ко ли ца мо же за не ма ри ти�

Не ка је оглед ова кав� Ме ри мо вре ме ко је је по треб но ко ли ци­ма да пре ђу пут од тач ке А до тач ке Б� Ко ли ца увек кре ћу из ми ро ва ња�

Из ме ри мо вре ме ко је је по треб но ко ли ци ма да пре ђу за да ти

пут ако је на та су са мо је дан тег (пример 1)� Ако ста ви мо ви ше те го ва на тас, си ла ко ја ву че ко ли ца би ће ве ћа� Та да ће ко ли ца бр же пре ћи за да ти пут, од но сно пре ћи ће га за ма ње вре ме на� Та ко ђе, бр зи на ко јом ће ко ли ца удари ти у од бој ник у тач ки Б би­ће ве ћа ако је ве ћа си ла ко ја де лу је на ко ли ца� Да кле, бр зи на ће се ви ше ме ња ти што је ве ћа си ла� Ко нач но, ако се бр зи на ви ше про ме ни за ма ње вре ме на, убрза ње ко ли ца би ће ве ће�

С дру ге стра не, ако је на та су је дан тег, а по ве ћа мо ма су ко­

ВЕЗА СИЛЕ И УБРЗАЊА: ДРУГИ ЊУТНОВ ЗАКОН

• веза између силе, масе и убрзања тела

• Други Њутнов закон

О томе зашто сила трења код колица с точкићима може да се занемари прочитајте у тре­ћој глави – Силе трења и от­пора средине�

M

M

m

m

2m

m

A

A

Б

Б

Б

Б

A

A

M

2M

Сто с ко ли ци ма и та сом са те го ви ма – пример 1

Сто с ко ли ци ма и та сом са те го ви ма – пример 2

Page 17: Физика за седми разред

СИ

ЛА

И К

РЕТАЊ

ЕК

РЕТАЊ

Е ТЕЛА

ПО

Д Д

ЕЈСТВ

ОМ

С

ИЛ

Е ЗЕМЉ

ИН

Е ТЕЖЕ

РАВ

НО

ТЕЖА

РАД

И М

ЕХА

НИ

ЧК

А ЕН

ЕРГИЈА

ЕНЕРГИ

ЈА И

ТОП

ЛО

ТНЕ П

ОЈА

ВЕ

СИ

ЛЕ ТРЕЊ

А И

ОТП

ОРА

СРЕД

ИН

Е

15

ли ца (пример 2), он да ће ко ли ци ма би ти по треб но ви ше вре ме на да пре ђу да ти пут не го у пр вом при ме ру� Бр зи на ко јом ко ли ца сти жу у тач ку Б та ко ђе ће би ти ма ња што је ма са ко ли ца ве ћа, од но сно про ме на бр зи не би ће ма ња што је ма са ко ли ца ве ћа� Да кле, ако се бр зи на ма ње про ме ни за ви ше вре ме на, убр за ње коли ца би ће ма ње�

Ко нач но, за кљу чу је мо да ће убр за ње ко ли ца би ти ве ће што је си ла ко ја де лу је на њих већа� Та ко ђе, ако је ма са ко ли ца ве­ћа, а си ла се не ме ња, он да ће убр за ње би ти ма ње�

На осно ву овог при ме ра мо же се за кљу чи ти да по сто ји ве за из ме ђу си ле, убр за ња и ма се тела на ко је си ла де лу је� Тач ну ве зу из ме ђу њих от крио је Исак Њутн у XVII ве ку� Tа ве за фор мули­са на је у Дру гом Њут но вом за ко ну�

Дру ги Њут нов за кон че сто се фор му ли ше и на дру ги на чин� Ка да се на осно ву на ве де не фор му ле си ла из ра зи пре ко ма се и убр за ња, до би ја се:

F m a$=

Си ла је јед на ка про из во ду ма се те ла и убр за ња�

Други Њутнов закон: Убрзање тела сразмерно је сили која на њега

делује, а обрнуто сразмерно маси тела�

a mF=

Јединица за убрзање је sm

2,

за силу N и за масу kg� При ме њу јући Други Њутнов закон, добијамо везу изме­ђу тих јединица:

1 1 1N kgsm

2$=

На основу Другог Њутновог закона може се рећи да сила има интензитет од 1 N ако телу масе 1 kg даје убрзање 1

sm

2�

Сила је величина одређе­на интензитетом, правцем и смером� Маса је физич­ка величина одређена само интензитетом�

У формулама у којима се мно же симболи (ознаке) физичких величина често се изоставља симбол за мно­жење (# или $)� На пример, у формули F ma= десна страна чита се: „m пута a“� Ипак, кад год може да наста­не забуна, знак за множење је обавезан� На пример, из­међу 23

sm и 2 3

sm$ постоји

изузетно велика разлика�

Локомотива вуче вагоне чија је укупна маса 40 000 килогра­ма� Колика треба да буде сила којом локомотива вуче вагоне

да би убрзање воза при поласку из станице било 1sm

2?

Познате величине Решење

m = 40 000 kg

a = 1sm

2

F = ?

F = ma

kgF 40 000 1sm

2$=

F = 40 000 N

Page 18: Физика за седми разред