AD. 1. Co to jest siła ? Omów jej cechy i jednostkę.

Siła jest podstawowym pojęciem dynamiki - jest to miara mechanicznego oddziaływania jednego ciała na drugie, czyli, aby w ogóle mówić o sile musimy mieć co najmniej dwa oddziałujące na siebie ciała.

Siła jest to fizyczna wielkość wektorowa, w związku z czym ma cztery cechy:

• kierunek (poziome, pionowe lub ukośne ułożenie całej strzałki),

• zwrot (określa grot strzałki),

• wartość (długość strzałki od wierzchołka grota do końca strzałki)

• punkt przyłożenia (pkt. zaczepienia wektora).

Siłę oznaczamy przez "F", liczymy ją jako przyczynę zmiany prędkości ciała (przyspieszenia lub opóźnienia): F=a∙m (II zasada dynamiki Newtona)

Jednostką siły jest Niuton => 1N - jest to siła, która masie jednego kilograma nadaje przyspieszenie 1 m/s². 1N=1m/s² *kg 1 kN=1000N= 1*10³N

Siła wypadkowa

Na ciało może działać kilka sił równocześnie. W takim przypadku nazywamy je siłami składowymi.

Siłę, która jest wektorową sumą wszystkich sił składowych, zastępuje ich działanie i nazywana jest siłą wypadkową. Skutek jej działania niczym się nie różni od skutku działania sił składowych, a jej pojawienie się znacznie ułatwia analizę tych skutków, wykonywanie obliczeń i rysunków. Poszukiwanie siły wypadkowej nazywa się składaniem sił. A oznaczenie siły wypadkowej, to: F_w.

Siła równoważąca.

Siłę, która równoważy działanie innych sił (czyli działanie ich siły wypadkowej) nazywamy siłą równoważącą. Jest to siła niwelująca (zerująca) działanie siły wypadkowej.

Siła równoważąca odgrywa szczególne znaczenie w I zasadzie dynamiki Newtona, która mówi, że: jeżeli na ciało nie działa żadna siła, albo działające siły się równoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Oznaczenia: Fw - siła wypadkowa Fr - siła równoważąca

Siła równoważąca musi spełniać trzy warunki:

- wartość siły równoważącej musi być równa wartości siły wypadkowej

- kierunek siły równoważącej jest taki sam, jak kierunek siły wypadkowej

- zwrot siły równoważącej jest przeciwny do zwrotu siły wypadkowej.

I zasada dynamiki Newtona – (zasada bezwładności)

Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły równoważące się to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowy – czyli jego prędkość nie zmienia się.

II zasada dynamiki Newtona

Siła działająca na ciało wywołuje zmianę prędkości, czyli nadaje mu przyspieszenie. To właśnie jest treścią drugiej zasady dynamiki, którą zgrabniej możemy wypowiedzieć w następujący sposób:

Jeśli na ciało działa stała niezrównoważona siła (czyli siła wypadkowa jest różna od zera), to ciało porusza ruchem jednostajnie przyspieszonym, z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała. F=a*m => a= F/m

III zasada dynamiki Newtona

Jeśli ciało A działa na ciało B siłą F (akcja), to B działa na A siłą (reakcja) o takiej samej wartości

i kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie. F_AB = - F_BA

W wersji skróconej:

Każdej akcji towarzyszy reakcja równa co do wartości i przeciwnie skierowana.