1. Δύναμη. Η ιδέα της Δύναμης δίνει μία ποσοτική περιγραφή της αλληλεπίδρασης α) μεταξύ δύο σωμάτων β) μεταξύ ενός σώματος και του περιβάλλοντος του.

Σχετικά έγγραφα
Φυσική για Μηχανικούς

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Δυνάμεις. Οι Δυνάμεις εμφανίζονται μεταξύ 2 σωμάτων. Το ένα ασκεί δύναμη. στο άλλο και αλληλεπιδρούν. Ένα σώμα μόνο του ούτε ασκεί ούτε

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα προκαλεί μεταβολή της ταχύτητάς του δηλαδή επιτάχυνση.

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΘΕΩΡΙΑΣ 2017

Κεφάλαιο 4. Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΘΕΜΑ Α Παράδειγμα 1. Α1. Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ονομάζεται και α. μετατόπιση. β. επιτάχυνση. γ. θέση. δ. διάστημα.

Φυσική Β Γυμνασίου Συνοπτικές Σημειώσεις Επανάληψης

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΕΙΔΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΔΥΝΑΜΕΩΝ Βαρυτική Δύναμη Βάρος Κάθετη Δύναμη σε Επιφάνεια Τάση Νήματος Τριβή Οπισθέλκουσα Δύναμη και Οριακή Ταχύτητα

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

Κεφάλαιο M5. Οι νόμοι της κίνησης

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Θεωρία Φυσικής Τμήματος Πληροφορικής και Τεχνολογίας Υπολογιστών Τ.Ε.Ι. Λαμίας

Σε γαλάζιο φόντο ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ( ) Σε μαύρο φόντο ΘΕΜΑΤΑ ΕΚΤΟΣ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ ΥΛΗΣ ( )

ΣΥΝΟΨΗ 2 ου Μαθήματος

Φυσική για Μηχανικούς

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Ενημέρωση. Η διδασκαλία του μαθήματος, όλες οι ασκήσεις προέρχονται από το βιβλίο: «Πανεπιστημιακή

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφ.3 Δυνάμεις ΓΕΝΙΚΑ. Τα σώματα κινούνται (κεφ.2) και αλληλεπιδρούν. (κεφ.3)

Physics by Chris Simopoulos

Δυναµική. ! F(δύναµη), m(µάζα), E(ενέργεια), p(ορµή),! Πως ένα σώµα αλληλεπιδρά µε το περιβάλλον του! Γιατί σώµατα κινούνται µε το τρόπο που κινούνται

Κεφάλαιο 5. Εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα

Φυσική για Μηχανικούς

16. Να γίνει µετατροπή µονάδων και να συµπληρωθούν τα κενά των προτάσεων: α. οι τρεις ώρες είναι... λεπτά β. τα 400cm είναι...

Τριβή είναι η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ δύο επιφανειών

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 03 Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 3: Οι νόμοι του Νεύτωνα

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ. Ηµεροµηνία: Μ. Τετάρτη 12 Απριλίου 2017 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2016

ΦΥΣΙΚΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο. 1) Τα θεµελιώδη µεγέθη: Το µήκος, ο χρόνος και η µάζα

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

Κεφάλαιο M6. Κυκλική κίνηση και άλλες εφαρµογές των νόµων του Νεύτωνα

Τυπολόγιο Κινήσεων 1. Πίνακας 1 - Τυπολόγιο Κινήσεων Τύπος Μας δίνει Παρατηρήσεις Ορισμοί βασικών μεγεθών. Ορισμός Μετατόπισης

3 η εργασία Ημερομηνία αποστολής: 28 Φεβρουαρίου ΘΕΜΑ 1 (Μονάδες 7)

Oι νόμοι του Νεύτωνα

ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι 5 η Εργασία Επιστροφή: Μία φοιτήτρια βρίσκεται σε ένα ασανσέρ το οποίο επιταχύνει συνεχώς προς τα πάνω µε

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΦΥΣ Διαλ Δυναµική

2. Μια μοτοσυκλέτα τρέχει με ταχύτητα 108 km/h. α) Σε πόσο χρόνο διανύει τα 120 m; β) Πόσα μέτρα διανύει σε 5 s;

Μέτρο και φορά. Συμβολίζεται με F, μονάδα μέτρησης Newton

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

Θέμα 1 ο Στις παρακάτω ερωτήσεις να επιλέξετε την σωστή απάντηση:

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/05/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 2 ο Δυναμική σε μια διάσταση

Φυσική Ι 1ο εξάμηνο. Γεώργιος Γκαϊντατζής Επίκουρος Καθηγητής. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης.

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2016

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ασκήσεις υναµικής 2 η ενότητα: Κινητική σωµατιδίου: 2 ος νόµος Νεύτωνα

Κεφάλαιο 1.1 Ευθύγραμμη κίνηση

Δυνάμεις. Απ : Δυο σώματα αλληλεπιδρούν όταν το ένα επηρεάζει με κάποιο τρόπο το άλλο

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ ΛΑΘΟΥΣ

φυσική κεφ.3 ΔΥΝΑΜΕΙΣ Επισημάνσεις από τη θεωρία του βιβλίου

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

Φυσική για Μηχανικούς

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΝΟΜΩΝ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ

6. Να βρείτε ποια είναι η σωστή απάντηση.

ύναµη: αλληλεπίδραση µεταξύ δύο σωµάτων ή µεταξύ ενός σώµατος και του περιβάλλοντός του (πεδίο δυνάµεων). υνάµεις επαφής Τριβή Τάσεις Βάρος Μέτρο και

3 ος νόμος του Νεύτωνα Δυνάμεις επαφής δυνάμεις από απόσταση

Ισορροπία - Γ Νόμος Newton. 1) Να συμπληρώσετε τον πίνακα για κάθε αλληλεπίδραση. Τριβές αμελητέες. Σ1 Σ2 N S Ν S

minimath.eu Φυσική A ΛΥΚΕΙΟΥ Περικλής Πέρρος 1/1/2014

Φυσική Β Γυμνασίου. Κεφ. 3 Δυνάμεις

Κεφάλαιο 1 ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΘΕΜΑ Α. Στις ερωτήσεις Α 1 έως Α 4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Τα Θέματα που είναι με σκούρο φόντο φέτος (2014) είναι εκτός ύλης

Κεφάλαιο 4. Οι νόμοι της κίνησης

Ενδεικτικές ερωτήσεις Μηχανικής για τους υποψήφιους ΠΕ04 του ΑΣΕΠ

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

ΜΗΧΑΝΙΚΗ. ΕΝΟΤΗΤΑ 1η. ΚΕ Φ ΑΛ ΑΙ Ο 3 :Η έννοια της δ ύναμ ης

ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ Α ΚΑΙ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. Από τη Φυσική της Α' Λυκείου

Για τις επόμενες τέσσερες ερωτήσεις ( 1η έως και 4η)) να επιλέξετε την σωστή πρόταση, χωρίς δικαιολόγηση

Φυσική Ι 1ο εξάμηνο. Γεώργιος Γκαϊντατζής Επίκουρος Καθηγητής. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

ΦΥΣ Διαλ Μη αδρανειακά συστήµατα Φαινοµενικό βάρος

ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 8 Απρίλη 2015 υναµική - Ενέργεια Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

1. Για το σύστηµα που παριστάνεται στο σχήµα θεωρώντας ότι τα νήµατα είναι αβαρή και µη εκτατά, τις τροχαλίες αµελητέας µάζας και. = (x σε μέτρα).

Η Φυσική στην Α Λυκείου. Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ 9.

ιαγώνισµα - υναµική στο Επίπεδο Θέµα Α και είναι κάθετες µεταξύ τους. Το µέτρο της συνισταµένης των δυο δυνάµεων ισούται µε :

ΕΙΔΗ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

F Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

Κ Ι Ν Η Σ Ε Ι Σ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Α' ΤΑΞΗ ΓΕΝ. ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ÍÅÏ ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Α5. α. Λάθος β. Λάθος γ. Σωστό δ. Λάθος ε. Σωστό

Λύσεις 1ης σειράς ασκήσεων

ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΥΛΙΚΟΥ ΣΗΜΕΙΟΥ

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

(δʹ) 5Ν και 7Ν F 2 F 1


Transcript:

. Δύναμη Η ιδέα της Δύναμης δίνει μία ποσοτική περιγραφή της αλληλεπίδρασης α) μεταξύ δύο σωμάτων β) μεταξύ ενός σώματος και του περιβάλλοντος του. Υπάρχουν δυνάμεις οι οποίες ασκούνται ακόμη και όταν τα σώματα διαχωρίζονται από κενό χώρο α) βαρύτητα β) ηλεκτρικές δυνάμεις. Οι δυνάμεις επαφής είναι οι ηλεκτρικές έλξεις και απώσεις των ηλεκτρονίων και των πυρήνων των ατόμων της ύλης. Νόμοι του Νεύτωνα

Επαλληλία Δυνάμεων Αριθμός δυνάμεων που ασκούνται σε ένα σώμα έχουν το ίδιο αποτέλεσμα με το διανυσματικό τους άθροισμα. Άρα οποιαδήποτε δύναμη μπορεί να αντικατασταθεί από τις συνιστώσες της. Στις διαστάσεις ur uur R i Rx xi R i x i R R + R taϑ R R x i i Νόμοι του Νεύτωνα

Στις 3 διαστάσεις R R + R + R x z R x i xi R i i R z i zi. Πρώτος Νόμος Νεύτωνα Ένα σώμα πάνω στο οποίο η συνολική δύναμη είναι μηδενική κινείται με σταθερή διανυσματική ταχύτητα (μπορεί και μηδενική) και με μηδενική επιτάχυνση. Η τάση σώματος να διατηρεί την κινητική του κατάσταση οφείλεται στην ιδιότητα της αδράνειας. Νόμοι του Νεύτωνα 3

Αν ένα σώμα βρίσκεται σε ισορροπία αν πάνω του δεν ασκούνται δυνάμεις ή ασκούνται δυνάμεις μηδενικής συνισταμένης. ur R uur i i 0 R x xi i 0 R i i 0 R z zi i 0 Υποθέτω ότι το σώμα περιγράφεται ικανοποιητικά από ένα σημείο. Αν έχει πεπερασμένο μέγεθος πρέπει να εξετάσουμε σε ποια σημεία ασκούνται οι δυνάμεις (πχ. ζεύγος δυνάμεων). Νόμοι του Νεύτωνα 4

Αδρανειακά Συστήματα Αναφοράς α) Στην απογείωση του αεροσκάφους αισθανόμαστε δύναμη στην πλάτη χωρίς να επιταχυνόμαστε ως προς το αεροπλάνο. β) Στην απογείωση του αεροσκάφους, αν είμαστε στον διάδρομο, επιταχυνόμαστε χωρίς ύπαρξη δυνάμεως. Άρα ως προς το αεροπλάνο υπάρχει α) δύναμη χωρίς επιτάχυνση β) επιτάχυνση χωρίς δύναμη. Ένα σύστημα αναφοράς για το οποίο ισχύει ο Α νόμος του Νεύτωνα λέγεται αδρανειακό σύστημα αναφοράς. (Η γη κατά προσέγγιση είναι αλλά όχι το αεροσκάφος). Νόμοι του Νεύτωνα 5

Αν έχουμε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς Α, τότε είναι αδρανειακό και ένα σύστημα Β που κινείται με σταθερή ταχύτητα ως προς το Α. uuuur uuuur uuuur uuuur uuuur uuuur uuuur uuuur dvp/ A dvp/ B dvb/ A dvp/ A dvp/ B vp/ A vp/ B + vb/ A + dt dt dt dt dt Άρα αν το P έχει σταθερή ταχύτητα (μηδέν επιτάχυνση) ως προς το σύστημα αναφοράς Α, τότε ισχύει το αυτό ως προς το σύστημα Β. Άρα αν ισχύει ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα για το σύστημα αναφοράς Α ισχύει και για το Β. Νόμοι του Νεύτωνα 6

3. Δεύτερος Νόμος Νεύτωνα Αν η συνισταμένη δύναμη δεν είναι μηδέν το σώμα επιταχύνεται: α) αν αρχικά ηρεμούσε αρχίζει να κινείται β) αν αρχικά κινείται το μέτρο της ταχύτητας αυξάνεται το μέτρο της ταχύτητας μειώνεται η κατεύθυνση της ταχύτητας μεταβάλλεται Σε κάθε περίπτωση το σώμα επιταχύνεται. Το μέτρο της επιτάχυνσης είναι ανάλογο με το μέτρο της συνισταμένης δύναμης και η κατεύθυνση της επιτάχυνσης είναι ίδια με την κατεύθυνση της συνισταμένης δύναμης, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση της ταχύτητας. Νόμοι του Νεύτωνα 7

ur i i a r i xi a x i i a i zi a z Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο το σώμα αντιστέκεται στο να επιταχυνθεί (ποσοτικό μέτρο της αδράνειας). Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα ισχύει μόνο για αδρανειακά συστήματα αναφοράς, όπως συμβαίνει και με τον πρώτο νόμο. N kg. sec Νόμοι του Νεύτωνα 8

4. Μάζα και Βάρος Το βάρος είναι μία δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα λόγω της έλξης της γης ή άλλου μεγάλου σώματος. ur w ur g Η τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας κυμαίνεται από 9,78-9,8 /sec λόγω του ότι: α) η γη δεν είναι τελείως σφαιρική β) η γη περιστρέφεται γ) η γη περιφέρεται σε τροχιά. Γ Γ w G g G, r R h Γ + r r Νόμοι του Νεύτωνα 9

5. Τρίτος Νόμος Νεύτωνα ur B uur A Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα είναι πάντα το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του με άλλο σώμα, άρα οι δυνάμεις εμφανίζονται πάντα ανά ζεύγη. Όταν δύο σώματα αλληλεπιδρούν, οι δύο δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ τους είναι ίσες κατά μέτρο και αντίθετες σε κατεύθυνση. Ποτέ δεν ασκούνται στο ίδιο σώμα. Νόμοι του Νεύτωνα 0

6. Ισορροπία Υλικού Σημείου Ένα σώμα βρίσκεται σε ισορροπία όταν είναι ακίνητο ή όταν κινείται με σταθερή διανυσματική ταχύτητα ως προς ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς. Εξετάζουμε την ισορροπία στην περίπτωση που το σώμα μπορεί να εξομοιωθεί με σωμάτιο εφαρμόζοντας τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα. ur R uur i i 0 R x xi i 0 R i i 0 R z zi i 0 Νόμοι του Νεύτωνα

Παράδειγμα: Κινητήρας βάρους w συγκρατείται (a) από σύστημα 3 αλυσίδων αμελητέου βάρους. Βρείτε τις τάσεις στις αλυσίδες. Από το σχήμα (b) για τον κινητήρα: T w Από το σχήμα (c) για τον δακτύλιο: T si60 3 T T cos60 3 T 0 0 Νόμοι του Νεύτωνα

Παράδειγμα: Κυβόλιθοι ρυμουλκούνται χωρίς τριβές στο σχήμα που ακολουθεί. Προσδιορίστε την σχέση w και w ώστε το σύστημα να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Από το σχήμα (c) για το σώμα w T w Από το σχήμα (d) για το σώμα w 0 T w si5 0 η w cos5 Νόμοι του Νεύτωνα 3

7. Εφαρμογές Δεύτερου Νόμου Νεύτωνα Προβλήματα δυναμικής σε συστήματα που δεν βρίσκονται σε ισορροπία. ur i i a r i xi a x i i a i zi a z Νόμοι του Νεύτωνα 4

Παράδειγμα: Η ολική μάζα του ανελκυστήρα είναι 800kg. O ανελκυστήρας αρχικά κινείται προς τα κάτω με 0/sec και ακινητεί μετά 5 σταθερής επιτάχυνσης. Να βρεθεί η τάση Τ του συρματόσχοινου συγκράτησης. Για υπολογισμό δυνάμεων αρχικά υπολογίζω την σταθερή επιτάχυνση και μετά εφαρμόζω τον Β νόμο του Νεύτωνα. v 0 a T v0 + a( 0 ) ( 0 / sec) + a ( 5) / sec T g + a w a Νόμοι του Νεύτωνα 5 9440N

Νόμοι του Νεύτωνα 6 Παράδειγμα: Ολισθητής μάζας κινείται σε αεροτροχιά και συνδέεται με μάζα με νήμα (δεν υπάρχουν τριβές). Βρείτε τις επιταχύνσεις των σωμάτων και την τάση του νήματος. Αφού το νήμα δεν έχει μάζα και δεν υπάρχουν τριβές η τάση είναι σταθερή. Συνεπώς (Β νόμος Νεύτωνα): x x a T g a g a T 0 a T g a T a a a x g T g a + +

Παράδειγμα: Πέτρα βυθίζεται σε μικρή λίμνη με αντίσταση ανάλογη της ταχύτητας. Να αναλυθεί η κίνηση. Αγνοώντας την άνωση ισχύει: W J a g kv a dv g kv dt dv k dt v v v dv k dt v v 0 0 t Για μικρές ταχύτητες J ~ v Η σταθερά k εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα της πέτρας και το ρευστό. Η οριακή ταχύτητα είναι: g kv 0 v g k Νόμοι του Νεύτωνα 7

v t k dv k v t v k v dt l t e v v v v 0 0 v v e k t dv a a ge dt k t k t t d e v d vdt v t dt k 0 0 v t e k k t t 0 Νόμοι του Νεύτωνα 8

Αποκλίσεις από την κίνηση χωρίς τριβή (ανοικτό χρώμα). a ge k t v v e k t v t e k k t Νόμοι του Νεύτωνα 9

Παράδειγμα: Πέτρα βυθίζεται σε μικρή λίμνη με αντίσταση ανάλογη του τετραγώνου της ταχύτητας. Να αναλυθεί η κίνηση. (Για μικρές ταχύτητες J ~ v ενώ για μεγάλες J ~ v ). Αγνοώντας την άνωση ισχύει: W J a g cv a dv g c v dt c dv ( c v v ) dt Η σταθερά c εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα της πέτρας και το ρευστό. Η οριακή ταχύτητα είναι: g cv 0 v g c Νόμοι του Νεύτωνα 0

dv c dv dv c dt dt v v v v v v v v v v ( )( + ) ( ) ( + ) v v v+ v c l l t v v v vc v v t v v vc t v+ v vc v+ v l t e v+ v v+ v e + e gc t gc t gc t + + e e v+ v v+ v v v Νόμοι του Νεύτωνα

Μαθηματικό Παράρτημα: a b v v v+ v v v v+ v ( )( ) av+ av + bv bv ( v v )( v+ v ) ( v v )( v+ v ) av+ bv 0 a b av bv av a b v v Νόμοι του Νεύτωνα

8. Δυνάμεις Επαφής - Τριβή Όποτε δύο σώματα αλληλεπιδρούν λόγω επαφής των επιφανειών τους, ονομάζουμε τις δυνάμεις αλληλεπίδρασης τους δυνάμεις επαφής. Αν ένα σώμα ακινητεί ή ολισθαίνει μπορούμε να αντικαταστήσουμε την δύναμη επαφής που ασκεί η επιφάνεια με τις συνιστώσες της. Η κάθετη ονομάζεται κάθετη δύναμη () και η παράλληλη δύναμη τριβής (J). Η τριβή είναι υπεύθυνη για την φθορά των κινητών μερών των μηχανών και δυσχεραίνει την κίνηση των αυτοκινήτων (αντίσταση αέρα). Όμως επιτρέπει στα αλεξίπτωτα να λειτουργούν (αντίσταση αέρα) και επιτρέπει την αλλαγή πορείας στην οδήγηση (τριβή τροχών και οδού). Νόμοι του Νεύτωνα 3

Το μέτρο της τριβής ολισθήσεως (J k ) είναι περίπου ανάλογο του μέτρου της κάθετης δύναμης (). J k µ k όπου μ k σταθερά που ονομάζεται συντελεστής κινητικής τριβής. Η εξίσωση αυτή είναι μια προσεγγιστική σχέση σε ένα πολύπλοκο φαινόμενο. Η κάθετη δύναμη () και η τριβή (J) οφείλονται στις διαμοριακές δυνάμεις που είναι ηλεκτρικής φύσης. Νόμοι του Νεύτωνα 4

Η τριβή μπορεί να ασκείται και όταν δεν υπάρχει σχετική ταχύτητα. Αυτή λέγεται δύναμη στατικής τριβής (J s ). Η μέγιστη τιμή της J s είναι κατά προσέγγιση ανάλογη της κάθετης δύναμης (). Ο συντελεστής αναλογίας μ s ονομάζεται συντελεστής στατικής τριβής. J s µ s Μόλις αρχίσει η ολίσθηση η τριβή ελαττώνεται διότι ο συντελεστής κινητικής τριβής είναι μικρότερος από τον συντελεστή στατικής τριβής. Σε μερικές περιπτώσεις οι επιφάνειες προσκολλώνται (στατική τριβή) και στην συνέχεια ολισθαίνουν (κινητική τριβή). Αυτή είναι η αιτία των ήχων που παράγει η κιμωλία, οι υαλοκαθαριστήρες, το δοξάρι του βιολιού, οι τροχοί στο φρενάρισμα κλπ. Νόμοι του Νεύτωνα 5

Για τροχοφόρο όχημα ορίζουμε τον συντελεστή τριβής κυλίσεως μ r που ισούται με το πηλίκο της οριζόντιας δύναμης που απαιτείται για μετακίνηση σε επίπεδη επιφάνεια με σταθερή ταχύτητα, δια της κάθετης δύναμης προς τα πάνω που ασκείται από την επιφάνεια στους τροχούς. J r µ r Τα οχήματα υφίστανται επιπλέον την αντίσταση του αέρα, η οποία συνήθως αυξάνεται ανάλογα προς το τετράγωνο της ταχύτητας. Νόμοι του Νεύτωνα 6

9. Δυναμική της Κυκλικής Κίνησης Όταν σωμάτιο κινείται σε κυκλική τροχιά με σταθερή σε μέτρο ταχύτητα η επιτάχυνσή του κατευθύνεται προς το κέντρο του κύκλου ( στην ταχύτητα). Το μέτρο τηςείναι: a rad T rad v R πr v a rad 4π R 4π ν R T Νόμοι του Νεύτωνα 7

0. Δυνάμεις στη Φύση Οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις προσδιορίζουν σχεδόν αποκλειστικά την κίνηση των πλανητών καθώς και την εσωτερική δομή των αστέρων. Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις δομούν τα άτομα και τα μόρια, είναι δε οι δυνάμεις συνοχής των στερεών, των υγρών ή των αερίων. Η ισχυρή αλληλεπίδραση είναι υπεύθυνη για την συνοχή και την σταθερότητα του πυρήνα του ατόμου. Η ασθενής αλληλεπίδραση είναι υπεύθυνη για την διάσπαση β. Πρόκειται για την εκπομπή ηλεκτρονίου (σωμάτιο β) από ραδιενεργό πυρήνα, με την μετατροπή νετρονίου σε πρωτόνιο, ηλεκτρόνιο και αντινετρίνο. Νόμοι του Νεύτωνα 8