Fyzika 1. ročník učebních oborů

Prezentace na téma: "Fyzika 1. ročník učebních oborů"— Transkript prezentace:

1 Fyzika 1. ročník učebních oborů
2. Mechanika - dynamika Fyzika 1. ročník učebních oborů

2 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Mechanika-dynamika Fyzika učební obory první Mgr. Libor Vakrčka Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

3 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín, a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně v 8 vyučovacích hodinách. Ve Vsetíně dne Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

4 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Obsah: 2. kapitola : Mechanika-dynamika 2.1. Síla 2.2. Grafické znázornění síly 2.3. Skládání sil 2.4. Gravitace Gravitační a tíhová síla Tíhová síla, tíha Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

5 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Obsah: 2. kapitola : Mechanika-dynamika 2.5. Newtonovy pohybové zákony Zákon setrvačnosti Zákon síly Zákon akce a reakce 2.6. Newtonovy pohybové zákony - výpočty 2.7. Těžiště 2.8. Rovnovážné polohy těles 2.9. Shrnutí a procvičení učiva Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

6 2.1. Síla je veličina, kterou užíváme k popisu vzájemného působení těles. značka: F jednotka: N (Newton) tělesa na sebe mohou působit při dotyku nebo na dálku (prostřednictvím silových polí) účinky síly: deformační (změna tvaru tělesa) -pružná, nepružná pohybové (změna pohybového stavu)

7 2.1. Síla video Siloměr - prodloužení pružiny je přímo úměrné působící síle

8 2.2. Grafické znázornění síly
Sílu můžeme znázornit orientovanou úsečkou (úsečka s šipkou). Síla má tři charakteristiky – působiště, směr, velikost působiště (bod, ve kterém síla působí) směr velikost

9 2.3. Skládání sil Výslednice sil je síla, která má stejné účinky jako skládané síly. Výslednice rovnoběžných sil stejného směru je síla s velikostí rovnou součtu sil. Má stejný směr jako skládané síly F1=4N F2=6N F=10N

10 2. 3. Skládání sil Výslednice rovnoběžných sil opačného směru F1=5N
je síla s velikostí rovnou rozdílu sil. Má směr větší síly. F1=5N F2=8N F=3N

11 2. 3. Skládání sil 2. Výslednice rovnoběžných sil opačného směru rovnováha sil : dvě stejně velké síly opačného směru působící ve stejné přímce

12 2.3. Skládání sil V kabině výtahu je zavěšeno na siloměru závaží o hmotnosti 5kg. Jak velkou tahovou sílu ukáže siloměr je-li kabina v klidu m = 5kg g = 10 m.s-2 F = m . g = = 50N

13 2.3. Skládání sil b) pohybuje-li se vzhůru se zrychlením 2m.s-2
F = (m .g) + (m . a) = (5 . 10) + (5 . 2) = 60N c) pohybuje-li se dolů se zrychlením 2m.s-2 F = (m . g) - (m . a) = (5 . 10) - (5 . 2) = 40N d) padá-li volným pádem k zemi F = (m . g) - (m . g) = (5 . 10) - (5 . 10) = 0N

14 Výslednice dvou různoběžných sil se stejným působištěm
2.3. Skládání sil Výslednice dvou různoběžných sil se stejným působištěm úsečky znázorňující síly doplníme na rovnoběžník výslednice je síla, která je úhlopříčkou rovnoběžníka a vychází z působiště obou sil

15 Výslednice dvou různoběžných sil se stejným působištěm
2.3. Skládání sil Výslednice dvou různoběžných sil se stejným působištěm video

16 2.4. Gravitace Gravitace = vzájemná přitažlivost je obecnou vlastností všech těles Dva hmotné body se přitahují stejně velkými silami opačného směru. Velikost gravitační síly Fg je přímo úměrná hmotnosti a nepřímo druhé mocnině vzdálenosti obou těles m2 m1

17 2.4. Gravitace video

18 2.4.1. Gravitační a tíhová síla
Na všechna tělesa na povrchu Země působí dvě síly: Gravitační síla Fg (směřuje do středu Země) Setrvačná síla Fs (směřuje od osy otáčení a je způsobená rotací Země kolem osy) Výslednicí je tíhová síla FG (určuje směr svislý)

19 2.4.2. Tíhová síla, tíha FG = m . g video
Tíhová síla FG/N vyjadřuje působení Země na těleso Tíha G/N je síla, kterou působí těleso na vodorovnou podložku nebo na závěs Velikost a směr FG a G jsou pro dané místo stejné g = tíhové zrychlení = 9,81m.s-2 = 10 m.s-2 video FG = m . g

20 Tíhová síla, tíha Jak velkou silou působí basketbalista o hmotnosti 100kg pověšený na obroučku koše? m =100kg g = 10 m.s-2 FG = m . g = = 1000N = 1kN

21 2.4.2. Tíhová síla, tíha video Tíhové zrychlení na Zemi a Měsíci 6,05
1

22 2.5. Newtonovy pohybové zákony
Zákon setrvačnosti (první pohybový zákon) Zákon síly (druhý pohybový zákon) Zákon akce a reakce (třetí pohybový zákon)

23 2.5.1.Zákon setrvačnosti Těleso setrvává v relativním klidu nebo se pohybuje rovnoměrným pohybem, pokud není přinuceno vnějšími silami tento stav změnit Pohybový stav tělesa charakterizuje – hybnost značka: p jednotka: kg.m.s-1 Každá změna hybnosti je vyvolána silovým působením jiného tělesa p = m . v p m . v

24 2.5.1. Zákon setrvačnosti síly působící po a proti směru pohybu
- Tíhová síla FG (pohyb z kopce) - Působení jiného tělesa - Tíhová síla FG (pohyb do kopce) - Tření – smykové, valivé - Odpor prostředí (vzduch, voda) video

25 2.5.1. Zákon setrvačnosti síly působící po a proti směru pohybu
Tření = klidové > smykové > valivé video

26 2.5.1. Zákon setrvačnosti síly působící po a proti směru pohybu
Velikost třecí síly závisí na: video hmotnosti drsnosti styčných ploch nezávisí na velikosti styčných ploch

27 2.5.1. Zákon setrvačnosti síly působící po a proti směru pohybu
video Kapalina snižuje smykové tření Kuličkové ložisko = součástka převádějící smykové tření na valivé

28 2.5.1. Zákon setrvačnosti síly působící po a proti směru pohybu
Odpor prostředí video Ve vakuu odpor prostředí neexistuje

29 2.5.2. Zákon síly Působením síly na těleso můžeme:
Uvést z klidu do pohybu Uvést z pohybu do klidu Změnit trajektorii pohybu Změnit rychlost pohybu

30 Zákon síly Poměr změny hybnosti tělesa Δp a času, v němž tato změna nastala Δt se rovná působící síle F Velikost zrychlení a, které uděluje síla F tělesu o hmotnosti m, je přímo úměrná velikosti síly F a nepřímo úměrná hmotnosti m F m . a FG m . g

31 p (celková hybnost) = p1 + p2 = konstanta
Zákon akce a reakce Dvě tělesa na sebe navzájem působí stejně velkými silami opačného směru. Tyto síly současně vznikají a zanikají, označujeme je akce a reakce. Platí zákon zachování hybnosti p (celková hybnost) = p1 + p2 = konstanta reakce akce

32 Zákon akce a reakce video

33 2.6. Newtonovy pohybové zákony výpočty
Automobil má při rychlosti 90km/h hybnost kg.m.s-1. Jakou má automobil hmotnost? v = 90km.h-1 : 3,6 = 25m.s-1 p = kg.m.s-1 m = p : v = : 25 = 600kg

34 2.6. Newtonovy pohybové zákony výpočty
Jak velká je rychlost střely o hmotnosti 20g, která měla při dopadu na cíl hybnost 12kg.m.s-1? m = 20g = 0,02kg p = 12kg.m.s-1 v = p : m = 12 : 0,02 = 600m.s-1

35 2.7. Těžiště Každé těleso má jen jedno těžiště ( T )
Těžiště je působištěm tíhové síly Těžiště najdeme v průsečíku těžnic (prodloužení závěsu), poloha těžiště závisí na rozložení látky v tělese Těžiště může být i mimo tělesa T FG T FG

36 2.8. Rovnovážné polohy těles
Podle vzájemné polohy těžiště T a závěsu Z (bodu podepření) rozeznáváme: Poloha stálá (stabilní) Poloha volná (indiferentní) Poloha vratká (labilní) Z T T = Z T Z

37 2.8. Rovnovážné polohy těles
Těleso je v rovnovážné poloze volné také tehdy, pokud svislá přímka vedená z jeho těžiště prochází vždy bodem dotyku tělesa s podložkou video

38 2.8. Rovnovážné polohy těles
Těleso je v rovnovážné poloze stálé také tehdy, je-li podepřeno alespoň ve třech bodech a prochází-li svislá těžnice obrazcem, který tyto body vytvářejí. T video

39 2.9. Shrnutí a procvičení učiva

40 Seznam použitých zdrojů a literatury
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Seznam použitých zdrojů a literatury Ivan Štoll, Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU, 1.vydání, Prometheus Praha, str , ISBN RNDr. Milan Bednařík, CSc, doc. RNDr. Miroslava Široká, CSc, RNDr. Jaromír Široký, CSc, Fyzika I pro studijní obory SOU, 3. vydání, SPN Praha, str , ISBN František Jáchim, Jiří Tesař, Fyzika pro 7. ročník ZŠ,SPN Praha 1999, str , ISBN LANGMaster, Jak věci fungují 1, Fyzika, CD A, Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky