Výpočty gravitační síly ze známé hmotnosti a gravitačního zrychlení Autor: Pavel Broža Datum: 3. 1. 2014 Cílový ročník: 7. Život jako leporelo, registrační číslo CZ.1.07/1.4.00/21.3763

Výpočet gravitační síly (tíhy) – vzor 1 Osobní automobil má hmotnost 350 kg. Jak velkou silou je přitahováno Zemí? (Jak velkou má tíhu?) 1. Přečti si dobře zadání a vypiš co znáš a co máš spočítat. Můžeš si to nejdříve i podtrhnout v zadání příkladu, pak vypsat. 2. Napiš vzorec pro výpočet gravitační síly (1 bod). správný vzorec 1 bod 𝐹 𝑔 =𝑚𝑔 3. Dosaď do vzorce čísla za hmotnost a gravitační zrychlení ve správném pořadí. Když napíšeš do vzorce na prvním místě m, pak musí být první číslo hmotnost (1 bod) a vypočítej výsledek (1 bod). Nezapomeň u výsledku napsat i správnou jednotku! Všechny údaje zapisuj vždy pomocí značek fyzikálních veličin a nezapomeň na jednotky. Za úplný a správný zápis je 1 bod. m = 350 kg g = 10 N/kg Fg = ? N Protože jsi dosazoval(a) hmotnost v kilogramech kg, vyjde Ti gravitační síla vždy v newtonech N! správné dosazení do vzorce 1 bod 𝐹 𝑔 =350∙10=3 500 N správný výsledek 1 bod Počítání procvičuj bez kalkulačky. V písemkách Ti ji málokdy dovolím. Násobení desítkou jste se učili v 6. ročníku! úplný a správný zápis 1 bod 4. Napiš odpověď celou větou včetně podmětu a přísudku. Auto s hmotností 350 kg má tíhu 3 500 N. nebo Auto s hmotností 350 kg je přitahováno k zemi gravitační silou 3 500 N. Hmotnost musíš dosazovat v kilogramech! Protože máš hmotnost zadanou přímo v kilogramech, nemusíš nic převádět. rozumná odpověď 1 bod (bez postupu neuznávám) Gravitační zrychlení, které má v ČR konstantní hodnotu – přibližně 10 N/kg (9,81 N/kg). 7. ročník

Příklady k procvičení dle vzoru 1 Pan učitel skáče s padákem k zemi. Jeho hmotnost je 75 kg a hmotnost padáku 14,5 kg. Jak velkou gravitační silou je přitahován pan učitel i s padákem u země? (Nápověda: nezapomeň sečíst obě hmotnosti dohromady.) 895 N Jakou tíhu má nákup, který nese maminka, jestliže nákup má hmotnost 5,5 kg? 55 N Želva sloní může mít hmotnost až 200 kg. Jak velkou gravitační silou je přitahována k zemi? 2 000 N Manžel přenáší manželku o hmotnosti 80 kg (i se svatebními šaty) přes práh. Jakou při tom pociťuje tíhu? 800 N 7. ročník

Výpočet gravitační síly (tíhy) – vzor 2 Osobní automobil má hmotnost 0,35 t. Jak velkou silou je přitahováno Zemí? (Jak velkou má auto tíhu?) Výsledek uveď v kilonewtonech kN. 1. Přečti si dobře zadání a vypiš co znáš a co máš spočítat. Můžeš si to nejdříve i podtrhnout v zadání příkladu, pak vypsat. 2. Napiš vzorec pro výpočet gravitační síly (1 bod). správný vzorec 1 bod 𝐹 𝑔 =𝑚𝑔 3. Dosaď do vzorce čísla za hmotnost a gravitační zrychlení ve správném pořadí. Když napíšeš do vzorce na prvním místě m, pak musí být první číslo hmotnost (1 bod) a vypočítej výsledek (1 bod). Nezapomeň u výsledku napsat i správnou jednotku! Všechny údaje zapisuj vždy pomocí značek fyzikálních veličin a nezapomeň na jednotky. Za úplný a správný zápis je 1 bod. m = 0,35 t g = 10 N/kg Fg = ? kN Protože jsi dosazoval(a) hmotnost v kilogramech kg, vyjde Ti gravitační síla vždy v newtonech N! správné dosazení do vzorce 1 bod Klepni správný výsledek 1 bod správný převod 1 bod správný převod 1 bod 𝐹 𝑔 =350∙10=3 500 N=3,5 kN = 350 kg Počítání procvičuj bez kalkulačky. V písemkách Ti ji málokdy dovolím. Násobení desítkou jste se učili v 6. ročníku! úplný a správný zápis 1 bod 4. Napiš odpověď celou větou včetně podmětu a přísudku. Auto s hmotností 0,35 t má tíhu 3,5 kN. nebo Auto s hmotností 350 kg je přitahováno k zemi gravitační silou 3,5 kN. Hmotnost musíš dosazovat v kilogramech! Protože máš hmotnost zadanou v tunách, musíš ji převést na kilogramy! (Nápověda: 1 t = 1 000 kg.) rozumná odpověď 1 bod (bez postupu neuznávám) Gravitační zrychlení, které má v ČR konstantní hodnotu – přibližně 10 N/kg (9,81 N/kg). 7. ročník

Příklady k procvičení dle vzoru 2 Slon africký má hmotnost až 7 tun. Jak velkou gravitační silou je přitahován k zemi? Výsledek uveď v kilonewtonech. (Nápověda: nezapomeň dosadit za hmotnost v kilogramech.) 70 kN Vlak Pendolino má hmotnost 385 tun? Jak velkou gravitační silou je přitahován k zemi? Výsledek uveď v kilonewtonech a meganewtonech. 3 850 kN; 3,85 MN Některé druhy mravence dokáží nést až dvacetinásobek své hmotnosti – 0,1 g. Jak velkou tíhu nesou? 0,001 N Hmotnost běžného pecnu chleba je 900 g. Jak velkou tíhu pociťuješ při jeho nesení z obchodu domů? 9 N Hmotnost brašny žáka 7. ročníku mývá i 10 kg. Jak velkou silou Tě stahuje taška k zemi? Výsledek uveď v kilonewtonech. 0,1 kN Jaká velkou tíhu pociťují tvá chodidla? (Pokud neznáš svoji hmotnost přesně, odhadni ji.) Výsledek uveď v kilonewtonech. 7. ročník

Převod síly v newtonech N na sílu v kilonewtonech kN a v meganewtonech MN Základní vztah pro převod z newtonů N na kilonewtony kN: 1 000 N = 1 kN nebo-li 1 kN = 1 000 N => => při převodu z N na kN musíš sílu v N dělit 1 000! Příklady: 2 000 N : 1 000 = 2 kN 650 N : 1 000 = 0,65 kN 13 500 N : 1 000 = 13,5 kN 13 005 N : 1 000 = 13,005 kN 5 380 N = 5,38 kN 1 200 N = 1,2 kN Základní vztah pro převod z newtonů N na meganewtony MN: 1 000 000 N = 1 MN nebo-li 1 MN = 1 000 000 N => => při převodu z N na MN musíš sílu v N dělit 1 000 000! Příklady: 2 200 000 N : 1 000 000 = 2,2 MN 650 800 N : 1 000 000 = 0,650 8 MN 13 500 000 N : 1 000 000 = 13,5 MN 999 999 N : 1 000 000 = 0,999 999 kN 5 380 000 N = 5,38 MN 1 235 000 N = 1,235 MN síla v N dělená 1 000 je síla v kN Jde o stejný převod jako u délky z metrů na kilometry (m → km) nebo jako u hmotnosti z gramů na kilogramy (g → kg). síla v N dělená 1 000 000 je síla v MN zpět 7. ročník

Konec

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Gravitační síla Téma: Výpočet gravitační síly (tíhy) ze známé hmotnosti tělesa Metodický list/anotace: prezentace slouží žákům jako návod s příklady k procvičení výpočtů gravitační síly Země s převody jednotek i bez převodů. Může sloužit i rodičům jako manuál, když budou chtít svému dítěti pomoci pochopit učivo, pokud to nezvládne ve škole. Je možné využít prezentaci i v počítačové učebně, kde každý žák řeší úlohy svým tempem. V případě potřeby využívá pedagoga jako oporu, jestliže si s něčím neví rady. Výhodou je, že žák má ucelený návod vždy při ruce a může se k němu vrátit i ve chvíli, kdy si nemůže vzpomenout na správný postup nebo v době, kdy již nemá ručně psané poznámky z výuky nebo je má ve špatném stavu. Jazyk: český Očekávaný výstup: Speciální vzdělávací potřeby: žádné Druh učebního materiálu: prezentace s metodikou výpočtů Cílová skupina: žák Stupeň a typ vzdělávání: základní vzdělávání – druhý stupeň Typická věková skupina: 13–14 let