1Ciężar, nacisk i reakcja podłoża
- Oznaczenia: Fg – siła ciężkości [N]; m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²], przy powierzchni Ziemi ok. 9,81 m/s².
Fg = m · g. Siła ciężkości działa pionowo w dół, a rysujesz ją w środku ciężkości ciała.
- Siła nacisku to siła, z jaką ciało naciska na podłoże. Jest przyłożona do podłoża i prostopadła do jego powierzchni.
- Reakcja podłoża N to siła, którą podłoże działa na ciało. Ma tę samą wartość co nacisk i przeciwny zwrot (III zasada dynamiki).
- Przykład: ciało o masie m = 2 kg ma ciężar Fg = 2 kg · 9,81 m/s² ≈ 19,6 N.
Utożsamianie nacisku z ciężarem. Mogą mieć równe wartości, ale ciężar działa na ciało, a nacisk na podłoże. W ruszającej windzie czy na równi ich wartości są różne.
2Tarcie i opór powietrza
- Siła tarcia przeciwdziała poślizgowi stykających się powierzchni albo jego początkowi. Działa wzdłuż powierzchni styku (szczegóły w temacie o tarciu).
- Opór powietrza hamuje ciało poruszające się w powietrzu. Rośnie z szybkością i z polem przekroju poprzecznego, dlatego spadochron działa, a rozłożona kartka spada wolniej niż ta sama kartka zgnieciona w kulkę.
- Spadające ciało może osiągnąć prędkość graniczną: opór rośnie, aż zrównoważy ciężar, a dalej ciało spada ze stałą szybkością.
Reakcja podłoża na ciało leżące na poziomym stole (bez innych sił pionowych) ma
Ciało nie przyspiesza w pionie, więc N = Fg, a N jest skierowana w górę.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Siła sprężystości
- Rozciągnięta lub ściśnięta sprężyna działa siłą skierowaną ku położeniu równowagi, wprost proporcjonalną do wydłużenia (lub skrócenia): dwa razy większe wydłużenie to dwa razy większa siła.
- (R) Prawo Hooke'a: F = −k · x, gdzie k – współczynnik sprężystości [N/m], x – wydłużenie [m]. Minus oznacza, że siła ma zwrot przeciwny do wydłużenia.
- (R) Sprężyna o k = 200 N/m rozciągnięta o x = 5 cm = 0,05 m działa siłą o wartości 200 N/m · 0,05 m = 10 N.
4Siła dośrodkowa
- To nie osobny rodzaj siły, tylko rola, którą w ruchu po okręgu pełni wypadkowa sił skierowana do środka okręgu (zob. temat o sile dośrodkowej).
Siła sprężystości sprężyny jest wprost proporcjonalna do
Liczy się wydłużenie, czyli przyrost długości, a nie cała długość sprężyny.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Rodzaje sił
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Fg = m · g. Siła ciężkości działa pionowo w dół, a rysujesz ją w środku ciężkości ciała.
- Oznaczenia: Fg – siła ciężkości [N]; m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²], przy powierzchni Ziemi ok. 9,81 m/s².
- Siła nacisku to siła, z jaką ciało naciska na podłoże. Jest przyłożona do podłoża i prostopadła do jego powierzchni.
- Reakcja podłoża N to siła, którą podłoże działa na ciało. Ma tę samą wartość co nacisk i przeciwny zwrot (III zasada dynamiki).
- Siła tarcia przeciwdziała poślizgowi stykających się powierzchni albo jego początkowi. Działa wzdłuż powierzchni styku (szczegóły w temacie o tarciu).
- Opór powietrza hamuje ciało poruszające się w powietrzu. Rośnie z szybkością i z polem przekroju poprzecznego, dlatego spadochron działa, a rozłożona kartka spada wolniej niż ta sama kartka zgnieciona w kulkę.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Ile wynosi siła ciężkości ciała o masie 2 kg (g = 9,81 m/s²)?
- Aok. 4,9 N
- Bok. 0,2 N
- C2 N
- Dok. 19,6 N
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: ok. 19,6 N – Fg = m · g = 2 kg · 9,81 m/s² ≈ 19,6 N.
Do jakiego ciała jest przyłożona siła nacisku książki na stół?
- Ado książki
- Bdo stołu
- Cdo powietrza
- Ddo Ziemi
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: do stołu – Siła nacisku działa na podłoże, czyli na stół, a ciężar – na książkę.
Jak skierowana jest siła ciężkości blisko powierzchni Ziemi?
- Apionowo w dół
- Bpionowo w górę
- Cpoziomo
- Dzawsze prostopadle do podłoża
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: pionowo w dół – Ziemia przyciąga ciała ku swojemu środkowi, czyli pionowo w dół, także na pochyłym podłożu.
Co to jest prędkość graniczna spadającego ciała?
- ANajwiększa możliwa szybkość w przyrodzie
- BSzybkość przy upadku z wysokości 1 m
- CSzybkość, przy której opór powietrza równoważy ciężar
- DSzybkość, przy której znika siła ciężkości
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Szybkość, przy której opór powietrza równoważy ciężar – Gdy opór zrównoważy ciężar, wypadkowa jest zerem i ciało spada ze stałą szybkością.
Siła sprężystości sprężyny jest wprost proporcjonalna do
- Ajej całkowitej długości
- Bczasu rozciągania
- Cjej wydłużenia
- Djej masy
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: jej wydłużenia – Liczy się wydłużenie, czyli przyrost długości, a nie cała długość sprężyny.
Siła 4 N wydłuża sprężynę o 2 cm. O ile wydłuży ją siła 10 N (w zakresie sprężystości)?
- A0,8 cm
- B20 cm
- C4 cm
- D5 cm
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 5 cm – Wydłużenie jest proporcjonalne do siły: 2 cm · 10 N : 4 N = 5 cm.
Na którą kartkę przy tej samej szybkości działa większy opór powietrza?
- Ana żadną, bo kartki są lekkie
- Bna tę samą kartkę zgniecioną w kulkę
- Cna obie jednakowy, bo mają tę samą masę
- Dna rozłożoną
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: na rozłożoną – Opór rośnie z polem przekroju, a rozłożona kartka ma je znacznie większe.
Reakcja podłoża na ciało leżące na poziomym stole (bez innych sił pionowych) ma
- Awartość większą od ciężaru
- Bzwrot w dół
- Cwartość zero
- Dwartość równą ciężarowi ciała i zwrot w górę
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: wartość równą ciężarowi ciała i zwrot w górę – Ciało nie przyspiesza w pionie, więc N = Fg, a N jest skierowana w górę.
Cały dział „Dynamika”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.