Κ.Μ. ΚΟΥΜΑΣ. Φυσική Α Λυκείου. Σύνθεση υνάμεων 1. Σκοπός Άσκησης. 2. Υλοποίηση. 3. Εκτέλεση (επίδειξη συζήτηση) φ F r 1. F r. w r

Transcript

1 ΕΚΦΕ Χανίων Κ.Μ. ΚΟΥΜΑΣ Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσική Α Λυκείου Σύνθεση υνάμεων 1. Σκοπός Άσκησης Κατανόηση της διανυσματικής μορφής της δύναμης «Σύνθεση» δυνάμεων δεν σημαίνει «άθροισμα» δυνάμεων.. Υλοποίηση Υλικά: 3 Ράβδοι Βάσεις Σφιγκτήρες Τροχαλίες Σύνδεσμοι ακτύλιοι με άγκιστρο Σπάγκος Μάζες (π.χ. 50g) Μοιρογνωμόνιο για μέτρηση της γωνίας των συνιστωσών δυνάμεων. ιαφάνειες ή πίνακας. Επειδή w=m.g, αν χρησιμοποιήσουμε ίσες μάζες μπορούμε να θεωρήσουμε κάθε μια τους σαν μια μονάδα δύναμης. Έτσι οπτικοποιούνται οι δυνάμεις που 3. Εκτέλεση (επίδειξη συζήτηση) Χρησιμοποιούμε μάζες 150g, 00g και 50g (3,4, και 5 μαζών αντίστοιχα). Σχεδιάζοντας το σύστημα σε διαφάνεια (ή στον πίνακα), υπάρχει άμεση σύγκριση των δυνάμεων του σχήματος και αυτών της διάταξης. (w 1 = F 1, w = F, w 3 = F 3 αφού το σύστημα ισορροπεί). Η 3 μας δίνει το μέτρο της 1,, αφού είναι αντίθετή της =.. 5! Αλλάζοντας τις μάζες: 3+3 =.4! = 6! κ. λ. π. (ρόλος της γωνίας). 1, φ 1 Μ w r 1 3 w r Νίκος Αναστασάκης Κώστας Θεοδωράκης

2 4. Φύλλο Εργασίας. Οι δύο δυνάμεις στα παρακάτω σχήματα, έχουν μέτρα F 1 = 8Ν και F = 6N. Πόση είναι η συνισταμένη δύναμη σε κάθε περίπτωση; (Σχεδιάστε την και υπολογίστε το μέτρο της) ο Σχεδιάστε δύο δυνάμεις A και B με ίδιο σημείο εφαρμογής, σε κάθετες μεταξύ τους διευθύνσεις. Αν τα μέτρα τους είναι 3Ν και 4Ν είναι αντίστοιχα, ποια είναι η συνισταμένη τους; Οι δυνάμεις του παρακάτω σχήματος έχουν ίσο μέτρο. Σχεδιάστε την συνισταμένη. Σε ποια περίπτωση η συνισταμένη τους είναι μεγαλύτερη; (Επιλέξτε Α ή Β). Πόση γωνία σχηματίζει η ολ με κάθε μια από τις ; φ =10 ο θ=60 ο (Α) (Β)

3 ΕΓΑΣΤΗΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΝΘΕΗ ΜΗ ΤΓΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΔΤΝΑΜΕΩΝ ΦΥΛΛΟ ΕΓΑΣΙΑΣ του/τθσ Τμιμα Λίγθ κεωρία: Πταν ψάχνουμε τθν ςυνιςταμζνθ δφναμθ ςυγγραμμικϊν δυνάμεων, ορίηουμε κετικι φορά και προςκζτουμε κάκε δφναμθ με το πρόςθμό τθσ. Με το πείραμα αυτό κα δοφμε ότι θ ςυνιςταμζνθ δφναμθ ςε περίπτωςθ που προςκζτουμε μθ ςυγγραμμικζσ δυνάμεισ ΕΞΑΡΣΑΣΑΙ από τθν γωνία που ςχθματίηουν οι δυνάμεισ μεταξφ τουσ. Πταν οι δυνάμεισ ςχθματίηουν γωνία μεταξφ τουσ δεν μπορώ πια να τισ προςκζτω κοιτάηοντασ μόνο το μζτρο και τθν φορά τουσ. Η γωνία που ςχθματίηουν οι δυο δυνάμεισ κακορίηει το μζτρο τθσ ςυνιςταμζνθσ. Πείραμα: Θα κρεμάτε βαριδάκια ςτον κρίκο και ςτα νιματα και αφινετε τον κρίκο να ιςορροπιςει. Αφοφ ο κρίκοσ ιςορροπεί αυτό ςθμαίνει ότι θ δφναμθ που αςκείται ςτον κρίκο από τα βαριδάκια που κρζμονται από αυτόν, ιςοφται με το άκροιςμα των δυο άλλων δυνάμεων που αςκοφνται ςτον κρίκο από τα βαριδάκια που κρζμονται από τα νιματα. ε κάκε βιμα τθσ άςκθςθσ κα μετράτε τθν γωνία που ςχθματίηουν οι δυνάμεισ με το μοιρογνωμόνιο, και κα καταγράφετε ςτον πίνακα τθν γωνία και τισ δυνάμεισ που αςκοφνται ςτο ςώμα, κεωρώντασ ότι κάκε βαριδάκι αςκεί δφναμθ F, οπότε τα δυο βαριδάκια αςκοφν F, τα τρία 3F κτλ. ΒΗΜΑ1ο :Κρεμάςτε ζνα βαριδάκι ςε κάκε κζςθ.(μετριςτε τθν γωνία και καταγράψτε ςτον πίνακα τισ μετριςεισ ςασ) Ρροςζξτε ότι μία δφναμθ εξιςορροπεί δφο δυνάμεισ και. Οι δυνάμεισ και ςχθματίηουν 10 o γωνία 10 και όταν προςτεκοφν δίνουν ςυνιςταμζνθ δφναμθ μζτρου.., που εξιςορροπείται από τθν δφναμθ από το βαριδάκι που κρζμεται από τον κρίκο. Άννα Ρρωτοπαπαδάκθ

4 ΒΗΜΑο :Κρεμάςτε ΑΚΟΜΑ ζνα βαριδάκι ςε ΚΑΘΕ κζςθ. Ζτςι τϊρα υπάρχουν δυο βαριδάκια ςε κάκε κζςθ.(μετριςτε τθν γωνία και καταγράψτε ςτον πίνακα τισ μετριςεισ ςασ) Ρροςζξτε ότι μία δφναμθ F εξιςορροπεί δφο δυνάμεισ F και F. Οι δυνάμεισ F και F ςχθματίηουν γωνία. και όταν προςτεκοφν δίνουν ςυνιςταμζνθ δφναμθ μζτρου, που εξιςορροπείται από τθν δφναμθ F του βαριδιοφ που κρζμεται από τον κρίκο. ΒΗΜΑ3ο:Βάλτε ςτο ζνα νιμα βαριδάκια,ςτο άλλο νιμα 3βαριδάκια και ςτον κρίκο 4 βαριδάκια. (Μετριςτε τθν γωνία και καταγράψτε ςτον πίνακα τισ μετριςεισ ςασ) Ρροςζξτε ότι δφναμθ 4F εξιςορροπεί δυνάμεισ F και 3F Οι δυνάμεισ F και 3F ςχθματίηουν γωνία και όταν προςτεκοφν δίνουν ςυνιςταμζνθ δφναμθ μζτρου,που εξιςορροπείται από τθν δφναμθ 4F που κρζμεται από τον κρίκο. ΒΗΜΑ 4 ο :Βάλτε ςτον μεςαίο κρίκο 5 βαράκια, ςτο δεξί νιμα 4 βαριδάκια και αριςτερά 3. Ρροςζξτε ότι δφναμθ 5F εξιςορροπεί δυνάμεισ 4F και 3F Οι δυνάμεισ 3F και 4F ςχθματίηουν γωνία και όταν προςτεκοφν δίνουν ςυνιςταμζνθ δφναμθ μζτρου,που εξιςορροπείται από τθν δφναμθ 5F που κρζμεται από τον κρίκο. ΔΥΝΑΜΗ ςτο ΔΕΞΙ ΝΗΜΑ ΔΥΝΑΜΗ ΣΤΟΝ ΜΕΣΑΙΟ ΚΙΚΟ ΔΥΝΑΜΗ ΣΤΟ ΑΙΣΤΕΟ ΝΗΜΑ ΓΩΝΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΔΥΟ ΝΗΜΑΤΩΝ. ΣΥΜΡΕΑΣΜΑ: Πταν προςκζτουμε δυο δυνάμεισ που ςχθματίηουν γωνία μεταξφ τουσ το θ ςυνιςταμζνθ δφναμθ που προκφπτει από αυτζσ ΕΞΑΤΑΤΑΙ από τθν γωνία που ςχθματίηουν μεταξφ τουσ. Άννα Ρρωτοπαπαδάκθ

5 Σύνθεση Δυνάμεων - Ασκήσεις. Οι δύξ δρμάμειπ ζηα παοακάηω ζςήμαηα, έςξρμ μέηοα F 1 = 8Ν και F = 6N. Πόζη είμαι η ζρμιζηαμέμη δύμαμη ζε κάθε πεοίπηωζη; (Σςεδιάζηε ηημ και ρπξλξγίζηε ηξ μέηοξ ηηπ). F F ολ = F Σςεδιάζηε δύξ δρμάμειπ F A και F B με ίδιξ ζημείξ εθαομξγήπ, ζε κάθεηεπ μεηανύ ηξρπ διερθύμζειπ. Αμ ηα μέηοα ηξρπ είμαι 3Ν και 4Ν είμαι αμηίζηξιςα, πξια είμαι η ζρμιζηαμέμη ηξρπ;