Στόχοι • Ορίστε τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα. • Εξηγήστε την ένταση στα σχοινιά Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα. • Ορίστε την κανονική δύναμη. • Προσδιορίστε την τιμή της Κανονική δύναμη με εφαρμογή Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα. Λεξιλόγιο Ζεύγος αλληλεπίδρασης ή Δράση -Αντίδραση | Έχετε μάθει ότι όταν ένα σώμα Α ασκεί καθαρή δύναμη πάνω σε ένα άλλο σώμα Β το δεύτερο σώμα Β υφίσταται επιτάχυνση. Ξέρετε ότι αυτή η δύναμη μπορεί να είναι είτε μια δύναμη πεδίου(που ασκείται από μακριά ) είτε μια δύναμη επαφής. Αλλά τι προκαλεί τη δύναμη; Αν εσύ πειραματιστείς με δύο μαγνήτες, μπορείς να αισθανθείς ότι κάθε μαγνήτης σπρώχνει τον άλλο όταν οι πόλοι είναι ίδιοι ή έλκει τον άλλο όταν οι πόλοι είναι ανόμοιοι. Επίσης αν σπρώξεις ένα σταματημένο αυτοκίνητο βάζοντας τη δική σας δύναμη θα αισθανθείτε μια άλλη δύναμη να αντιστέκεται προς την φορά που σπρώχνεται το αυτοκινητο. Σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις ποια είναι η δύναμη Δράσης και ποιά η δύναμη Αντίδρασης;
|
Προσδιορισμός δυνάμεων αλληλεπίδρασης Φανταστείτε ότι εσείς και ένας φίλος φοράτε πατίνια και ο φίλος σας στέκεται ακριβώς μπροστά σας, Με την πλάτη του σε σένα. Σπρώχνεις τον φίλο σου έτσι ώστε να αρχίζει να κυλά Τι σου συμβαίνει? Κινείται προς τα πίσω. Γιατί; Θυμηθείτε ότι μια δύναμη είναι η δύναμη Δράσης .αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο αντικειμένων. Οταν σπρωχνεις τον φίλο σου προς τα εμπρός, έρχεστε σε επαφή μαζί του και ασκείται μια δύναμη που τον κινεί προς τα εμπρός. Ωστόσο, επειδή είναι επίσης σε επαφή μαζί σας, ασκεί επίσης και αυτός ι σε σας,μια δύναμη (Αντίδρασης) που έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στην κίνησή σας. Οι δυνάμεις έρχονται πάντα σε ζεύγη. Σκεφτείτε εσάς (Φοιτητής Α) ως ένα σύστημα και ο φίλος σας (Φοιτητής Β) ως άλλος. Ποιές οριζόντιες δυνάμεις δρουν από τα δύο συστήματα; Το σχήμα δείχνει τις δυνάμεις στα δυο συστήματα Κοιτάζοντας αυτό το διάγραμμα, μπορείτε να δείτε ότι σε κάθε σύστημα (σώμα) ασκείται μια δύναμη που ασκείται και από την άλλη. Οι δύο δυνάμεις, FA στο B και FB στο A, είναι Τις δυνάμεις της αλληλεπίδρασης μεταξύ των δυο σας. Παρατηρήστε τη συμμετρία Τι παρατηρείτε για τις κατευθύνσεις αυτών των δυνάμεων; Οι δυνάμεις FA στο B και FB στο A είναι ζεύγος αλληλεπίδρασης. Ένα ζεύγος αλληλεπίδρασης Είναι δύο δυνάμεις που βρίσκονται σε αντίθετες κατευθύνσεις και έχουν ίσο μέγεθος. Μερικές φορές, αυτό ονομάζεται επίσης ζεύγος δυνάμεων-αντίδρασης. Αυτό σημαίνει ότι το ένα ασκεί δύναμη στο άλλο.
|
|
Ο 3ος Νόμος του Νεύτωνα :
Η δύναμη του Α στο Β είναι ίση σε μέγεθος και αντίθετη προς την κατεύθυνση του Δύναμη του Β στο Α
Σκεφτείτε την κατάσταση που κρατάτε ένα βιβλίο στο χέρι σας. Σχεδιάστε ένα
Διάγραμμα ελεύθερου σώματος το καθένα για εσάς και για το βιβλίο. Υπάρχουν αλληλεπιδράσεις;
Πως λύνουμε προβλήματα πάνω στους Νόμους του Νεύτωνα;
Χρησιμοποιήστε αυτές τις στρατηγικές για να λύσετε προβλήματα στα οποία υπάρχει αλληλεπίδραση
Μεταξύ αντικειμένων σε δύο διαφορετικά συστήματα.
1. Διαχωρίστε το σύστημα ή τα συστήματα από τον εξωτερικό κόσμο.
2. Σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται σε κάθε ένα ξεχωριστά σώμα
3. Συνδέστε ζεύγη αλληλεπίδρασης με διακεκομμένες γραμμές.
4. Αν η συνισταμένη των δυνάμεων είναι διάφορη του μηδενός ,τότε χρησιμοποιείστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για να υπολογίστε το μέτρο της επιτάχυνσης καθώς και το σχήμα να δείξετε τη φορά της.
5. Αν το σύστημά των σωμάτων ισορροπεί τότε σχεδιάστε όλες τις δυνάμεις (Δράσης -Αντίδρασης ) ή αλλοιώς δυνάμεις αλληλεπίδρασης .
6. Λύστε το πρόβλημα και ελέγξτε τις μονάδες, τις πινακίδες και τα μεγέθη
Για λογικότητα.
Παράδειγμα -Εφαρμογή
Όταν πέσει μια μαλακή μπάλλα με μάζα 0,18 kg, η επιτάχυνσή λόγω βαρύτητας προς τη Γη είναι ίση με g,
Ποια είναι η δύναμη στη Γη που οφείλεται στην μπάλα και ποια είναι η επιτάχυνση που προκύπτει από τη Γη; Η μάζα της Γης είναι 6,0 1024 kg.
Λύση
Αναλύστε και σχεδιάστε το πρόβλημα
• Σχεδιάστε διαγράμματα ελεύθερου σώματος για τα δύο συστήματα: τη μπάλα και τη Γη.
• Συνδέστε το ζεύγος αλληλεπίδρασης με μια διακεκομμένη γραμμή.
Γνωστό: Άγνωστο: M μπάλας= 0,18 kg FΓηστην μπάλα=? M Γης = 6.0 1024 kg a Γης=? g= 10 m/s2 | 
|
Για να βρούμε τη δύναμη που ασκεί η Γη στη μπάλα εφαρμόζουμε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα
F Γης στη μπάλα =m μπάλας *(g)=0,18 Kgr * (-10) m/s2 =-18 Nt
Για να βρούμε τη δύναμη που ασκεί η μπάλα στη Γη θα εφαρμόσουμε τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα Δράσης -Αντίδρασης
F Γης στη μπάρα =F μπάλας στη Γη = +18 Νt
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου