2 το ελατήριο. μετρήσουμε τις παραμορφώσεις και ξέρουμε τη μία δύναμη, μπορούμε να υπολογίσουμε την άλλη.

Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

F Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

6. Να βρείτε ποια είναι η σωστή απάντηση.

Διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

Συλλογή θεμάτων 3 & 4

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

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Λυμένες ασκήσεις. Έργο σταθερής δύναμης

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΕΠΙΛΟΓΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

Δ3. Ο χρόνος από τη στιγμή που η απόστασή τους ήταν d μέχρι τη στιγμή που ακουμπά η μία την άλλη. Μονάδες 6

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

γραπτή εξέταση στο μάθημα

Physics by Chris Simopoulos

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : Φυσικη Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/02

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΘΕΜΑ Α Στις παρακάτω προτάσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της κάθε μιας και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

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

1o ΓΕΛ ΠΕΤΡΟΥΠΟΛΗΣ - 1 -

υναµική Παπαθεοδώρου Γιώργος

ΘΕΩΡΗΜΑ ΕΡΓΟΥ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Σχέση μεταξύ της τριβής ( οποιασδήποτε μορφής ) και της δύναμης F

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ A. Όταν ένα σώμα ισορροπεί η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Πρέπει

Διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

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

ΕΙΔΗ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

ΘΕΜΑ Α. Αρχή 1 ης Σελίδας

ΘΕΜΑΤΑ.

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ A. Όταν ένα σώμα ισορροπεί η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Πρέπει

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ. Α. Όταν ένα σώμα ολισθαίνει πάνω σε μια μη λεία οριζόντια επιφάνεια,

1. Κίνηση Υλικού Σημείου

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ

A Λυκείου 9 Μαρτίου 2013

Φυσική Α Λυκείου. Καραβοκυρός Χρήστος

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΩΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ. Ονοματεπώνυμο Τμήμα

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ Β, Δ Νόμοι Newton Τριβή.

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Φυσικής Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 17 Μάη Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΕΡΓΑΣΙΑ 8 ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΙΔΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΚΑΙ ΤΡΙΒΗ

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 6 24

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Θέμα Α. γ. F 2 =F 2 2. Μονάδες 5

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

0. Ασκήσεις επανάληψης.

Θέματα.

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. m γ. Η μονάδα μέτρησης της επιτάχυνσης στο S.I είναι το 1.

1 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέτασης

ΘΕΜΑ Β-1. Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

5 Προβλήματα Επανάληψης

Επειδή Μ>m, θα είναι: (1), (2) α 1 <α 2, δηλαδή ο πατέρας έχει μεγαλύτερη μάζα από την κόρη του και θα αποκτήσει μικρότερη επιτάχυνση από αυτήν.

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ F 2 F 3 F 1 F 4

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΕΡΓΟ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ - ΙΣΧΥΣ

Έργο Δύναμης Έργο σταθερής δύναμης

ΚΡΟΥΣΕΙΣ. γ) Δ 64 J δ) 64%]

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

Επιμέλεια : Γαβριήλ Κωνσταντίνος Καθηγητής Φυσικής

Ερωτήσεις του τύπου Σωστό /Λάθος

Ημερομηνία: Πέμπτη 27 Δεκεμβρίου 2018 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ- ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Καραβοκυρός Χρήστος

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

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 22 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. Ονοματεπώνυμο:.. Ημερομηνία:..

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

Τελική Εξέταση Φυσικής Α Λυκείου Κυριακή 11 Μάη 2014 Σύνολο Σελίδων : (7) Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

υναµική d) Το σώµα ασκεί στο νήµα την αντίδραση του βάρους του.

Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

2ο ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 3 Απρίλη 2016 Βαρύτητα - υναµική Υλικού Σηµείου

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

ΕΦΑΡΜΟΓΈΣ ΣΤΟΝ 2 ο ΝΟΜΟ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ

β) Ε Φ Α Ρ Μ Ο Γ Η 1 2 α)

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

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

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

υ r 1 F r 60 F r A 1

Κρούσεις. Ομάδα Δ. Κρούσεις Μια κρούση και οι τριβές Κρούση σφαίρας με άλλη ακίνητη.

6. Το µέγεθος που χρησιµοποιούµε για να συγκρίνουµε τις αδράνειες των σωµάτων είναι α. η µάζα β. η ταχύτητα γ. το βάρος δ. ο όγκος

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ στη Φυσική

Στις παρακάτω προτάσεις A1 A4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της κάθε μιας και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

ΔΥΝΑΜΗ, ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ NEWTON

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ ΣΥΓΧΡΟΝΟ Προτεινόμενα Θέματα Α Λυκείου Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/12/2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Α' ΤΑΞΗ ΓΕΝ. ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ÍÅÏ ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

(δʹ) 5Ν και 7Ν F 2 F 1

Ημερομηνία: Τρίτη 3 Ιανουαρίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Δυναμική στο επίπεδο. Ομάδα Γ.

Transcript:

. Δύναμη α) Έννοια : Δύναμη ( F ) είναι η αιτία για τις επιταχύνσεις και τις παραμορφώσεις που προκαλούνται στα σώματα. Μονάδα δύναμης είναι το Ν ( Newton ). β) Ο διανυσματικός χαρακτήρας της δύναμης : H δύναμη είναι διανυσματικό μέγεθος άρα για την περιγραφή της χρειάζονται τρία στοιχεία, το σημείο εφαρμογής ( το σημείο στο οποίο ασκείται η δύναμη ), το μέτρο και η κατεύθυνση ( ευθεία ενέργειας και φορά ). γ) Μέτρηση της δύναμης : H μέτρηση της δύναμης γίνεται συνήθως με το δυναμόμετρο η λειτουργία του οποίου στηρίζεται στον νόμο των ελαστικών παραμορφώσεων του Hooke : «οι ελαστικές παραμορφώσεις είναι ανάλογες προς τις αιτίες που τις προκαλούν». Αν το σώμα που παραμορφώνεται είναι ένα ελατήριο σκληρότητας κ, τότε ισχύει F = κδl όπου F η δύναμη και Δl η παραμόρφωση ( μεταβολή του μήκους ) του ελατήριου. Αν με την επίδραση της δύναμης F το ελατήριο παραμορφώνεται κατά Δl και με την επίδραση της δύναμης F το ελατήριο παραμορφώνεται κατά Δl, τότε για τις δυνάμεις ισχύει F Δl =. Αν F Δl μετρήσουμε τις παραμορφώσεις και ξέρουμε τη μία δύναμη, μπορούμε να υπολογίσουμε την άλλη. l F F l. Συνισταμένη δυνάμεων Σύνθεση δυο δυνάμεων : Αν σε ένα σημείο ασκούνται δύο δυνάμεις μπορούν να αντικατασταθούν από μια δύναμη που προκαλεί τα ίδια αποτελέσματα με αυτές. Η δύναμη αυτή λέγεται συνιστάμενη και η εργασία για την εύρεση της, σύνθεση των δυο δυνάμεων. Δυνάμεις με ίδια κατεύθυνση : Η συνιστάμενη έχει την ίδια κατεύθυνση με τις δυνάμεις και μέτρο F F ολ ίσο με το άθροισμα των μέτρων τους. F = F + F. Δυνάμεις με αντίθετες κατευθύνσεις : Η συνιστάμενη τους έχει την κατεύθυνση της μεγαλύτερης δύναμης και μέτρο ίσο με την απόλυτη διαφορά των μέτρων τους. F = F - F. Σύνθεση δύο συντρεχουσών δυνάμεων : Η συνιστάμενη δυο δυνάμεων F και F που σχηματίζουν γωνία φ προσδιορίζεται με την μέθοδο του παραλληλόγραμμου όπως φαίνεται στο σχήμα. Το μέτρο της συνιστάμενης και η γωνία θ που σχηματίζει η συνιστάμενη με την δύναμη F υπολογίζονται από τις σχέσεις : F = F + F + FFσυνφ ή ολ Fημφ ημθ = F ολ ή F = F + F + FFσυνφ ολ Fημφ εφθ =. F + Fσυνφ F F F φ F ολ θ F F F ολ

. και. υνάµεις - 6 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης Κάθετες δυνάμεις : Όταν οι δύο δυνάμεις είναι κάθετες οι σχέσεις απλοποιούνται και έχουμε : F F F = F + F ή F = F + F και ημφ = ή εφφ =. ολ ολ F F ολ F φ F F ολ Ανάλυση δύναμης σε δύο κάθετες συνιστώσες : Σε τυχαίο ορθογώνιο σύστημα αξόνων η δύναμη F σχηματίζει γωνία φ με τον άξονα. Αυτή με την μέθοδο των προβολών αναλύεται σε δυο συνιστώσες τις F και F. Για τις συνιστώσες ισχύει : F = Fσυνφ και F = Fημφ F φ F F. ος νόμος Newton α) Αδράνεια : Είναι η ιδιότητα των υλικών σωμάτων να διατηρούν την κινητική τους κατάσταση σταθερή και να αντιστέκονται σε κάθε μεταβολή της. β) ος νόμος Newton : «Κάθε σώμα διατηρεί την κατάσταση ακινησίας ή ευθύγραμμης ομαλής κίνησης εφόσον δεν ασκείται σ αυτό δύναμη». παρατήρηση : Ο νόμος αυτός εισάγει μια ισοδυναμία ανάμεσα στην κατάσταση «ακινησίας» και «ευθύγραμμης ομαλής κίνησης». Δηλαδή τα συστήματα σταθερής ταχύτητας είναι ισοδύναμα. Η τιμή της σταθερής ταχύτητας υ = ή υ εξαρτάται από την επιλογή του συστήματος αναφοράς. γ) Ισορροπία : Όταν ένα υλικό σημείο ισορροπεί η συνιστάμενη όλων των δυνάμεων F, F...F ν που ασκούνται σ αυτό είναι ίση με μηδέν. Δηλαδή F ολ = ΣF ν =. Αν με ΣF συμβολίσουμε το άθροισμα των αλγεβρικών τιμών των συνιστωσών όλων των δυνάμεων στον άξονα τότε μπορούμε να γράψουμε : ΣF = ή ΣF = Αυτή είναι η αναγκαία και ικανή συνθήκη για την ισορροπία συγγραμμικών δυνάμεων. 4. ος νόμος Newton α) Επιτάχυνση και δύναμη : Αν ασκήσουμε δύναμη σε ένα σώμα αυτό αποκτά επιτάχυνση και μάλιστα η επιτάχυνση είναι ανάλογη με την δύναμη και έχει την ίδια διεύθυνση με αυτήν. Μπορούμε επομένως να γράψουμε τη σχέση : α = F. Ο συντελεστής αναλογίας m ονομάζεται μάζα αδράνειας του σώματος m ή απλά μάζα. β) Αδράνεια και μάζα : Ο λόγος των μαζών δυο σωμάτων είναι ίσος με το αντίστροφο του λόγου των επιταχύνσεων που θα αποκτήσουν με την επίδραση μιας κοινής δύναμης. Άρα μπορούμε να γράψουμε m α =. Αν το ένα από τα δυο σώματα είναι ένα πρότυπο μάζας ( πχ το πρότυπο kg ) τότε μπορούμε να m α υπολογίσουμε την μάζα του αλλού σώματος. γ) Θεμελιώδης νόμος της δυναμικής ή ος νόμος Newton : Για οποιοδήποτε σώμα μάζας m στο οποίο ασκείται δύναμη F προσδίδεται επιτάχυνση α με την κατεύθυνση της δύναμης και ισχύει : F α = F = mα m Από την τελευταία σχέση μπορούμε να ορίσουμε την μονάδα δύναμης Ν : «Ν ( newton ) είναι η δύναμη η οποία ασκούμενη σε σώμα μάζας kg προκαλεί επιτάχυνση m/s».

. και. υνάµεις - 7 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης παρατήρηση : Στην σχέση F = m α το σύμβολο F παριστάνει την συνιστάμενη όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα. δ) Διερεύνηση της σχέσης F = mα Αν η ολική δύναμη F που ασκείται στο σώμα είναι μηδέν: Από τη σχέση F = mα συμπεραίνουμε ότι η επιτάχυνση αείναι μηδέν άρα το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα. ( Αν το σώμα αρχικά ήταν ακίνητο θα συνεχίσει να είναι ακίνητο ή αν το σώμα αρχικά είχε ταχύτητα θα κάνει ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ) Αν η ολική δύναμη F που ασκείται στο σώμα είναι σταθερή: Από τη σχέση F = mα συμπεραίνουμε ότι η επιτάχυνση α είναι σταθερή άρα το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση. Αν η ολική δύναμη F που ασκείται στο σώμα δεν είναι σταθερή: Από τη σχέση F = mα συμπεραίνουμε ότι η επιτάχυνση α δεν είναι σταθερή άρα το σώμα κάνει μη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση. ε) Το βάρος και η μάζα : Βάρος ενός σώματος λέγεται η ελκτική δύναμη που ασκεί η Γη στο σώμα. Αν στο σώμα ασκείται μόνο το βάρος τότε αυτό αποκτά επιτάχυνση g ( επιτάχυνση της βαρύτητας ). Αν εφαρμόσουμε τον ο m w νόμο Newton έχουμε : w = m g. Για δύο σώματα ισχύει =. Άρα μπορούμε να m w μετρήσουμε την μάζα ενός σώματος ( δηλ. το λόγο της ως προς μία άλλη που είναι η μονάδα μέτρησης ) από το λόγο των δύο βαρών. Η μάζα ενός σώματος είναι σταθερή, ενώ το βάρος μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο. Η μάζα που προκύπτει από την μέτρηση της δύναμης του βάρους ονομάζεται βαρυτική μάζα. Η βαρυτική μάζα και η μάζα αδράνειας ταυτίζονται. 5. Ελεύθερη πτώση α) Ορισμός : Ελεύθερη πτώση λέγεται η κίνηση που κάνει ένα σώμα όταν σε αυτό ασκείται μόνο το βάρος του. Το βάρος του σώματος θεωρείται σταθερό και οι αντιστάσεις του αέρα μηδενικές. Η κίνηση είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη με φορά προς τα κάτω. g t = = υ = (t) υ Η επιτάχυνση είναι σταθερή αλλά διαφορετική για κάθε τόπο και ονομάζεται επιτάχυνση της βαρύτητας g. Για την επιφάνεια της θάλασσας και σε Γεωγραφικό Πλάτος 45 είναι g = 9,8 m/s. β) Εξισώσεις και διαγράμματα : Οι εξισώσεις της προκύπτουν από τις εξισώσεις της ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης στον άξονα, αν θεωρήσουμε τη χρονική στιγμή t = αρχική ταχύτητα υ = στη θέση = και αν αντικαταστήσουμε την επιτάχυνση α με την επιτάχυνση της βαρύτητας g. Άρα α = g = m/s, υ = g t και = g t Οι αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις είναι : g (m/s ) υ (m/s) υ = gt h = gt t (s) t (s) t(s)

. και. υνάµεις - 8 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης 6. Αλληλεπίδραση σωμάτων Δυνάμεις α) Σύστημα σωμάτων : Ονομάζεται μία ομάδα σωμάτων, που τα μελετάμε σαν ένα σώμα. Κάθε σώμα που δεν ανήκει στο σύστημα λέμε ότι ανήκει στο εξωτερικό περιβάλλον του συστήματος. Οι δυνάμεις που ασκούνται από σώματα του συστήματος σε άλλα σώματα του ίδιου συστήματος ονομάζονται εσωτερικές δυνάμεις, ενώ οι δυνάμεις που ασκούνται από σώματα έξω από το σύστημα σε σώματα του συστήματος ονομάζονται εξωτερικές δυνάμεις. β) Δυνάμεις επαφής και δυνάμεις από απόσταση : Οι δυνάμεις διακρίνονται σε δυνάμεις επαφής ( δύναμη από νήμα, δύναμη στήριξης, τριβή, δύναμη ελατηρίου, άνωση... ) και σε δυνάμεις από απόσταση ή δυνάμεις από πεδίο ( βάρος, ηλεκτρική δύναμη...). Δύναμη στήριξης : Είναι μία δύναμη επαφής που εμφανίζεται όταν δύο σώματα είναι σε επαφή άρα αλληλοσυμπιέζονται. Είναι κάθετη στην κοινή επιφάνεια επαφής των δύο σωμάτων, παριστάνεται με ένα διάνυσμα που είναι κάθετο στην κοινή επιφάνεια με κατεύθυνση προς το μέρος του σώματος στο οποίο ασκείται. Ονομάζεται και κάθετη αντίδραση ( F k ή N ). Δύναμη από νήμα : Είναι δύναμη επαφής που ασκείται στα δύο F ή Τ F ή Τ άκρα τεντωμένου νήματος και έχει κατεύθυνση από το σώμα προς το νήμα. γ) Ο ος νόμος Newton : Αναφέρεται σε δύο σώματα που αλληλεπιδρούν, δηλαδή ασκούν το ένα στο άλλο δυνάμεις. Η διατύπωσή του είναι : «Η αλληλεπίδραση ανάμεσα σε δύο σώματα Α και Β μπορεί να περιγράφεται με δύο δυνάμεις F ΑΒ και F BA τέτοιες ώστε σε κάθε χρονική στιγμή να ισχύει F ΑΒ = - F ΒA». Η μια δύναμη λέγεται δράση και η άλλη αντίδραση. Μια ισοδύναμη διατύπωση του νόμου είναι :«Σε μια δράση αντιτίθεται πάντα μια ίση αντίδραση». παρατήρηση : Οι δυνάμεις δράση και αντίδραση μολονότι είναι αντίθετες δεν έχουν μηδενική συνισταμένη γιατί ασκούνται σε διαφορετικά σώματα. Αν έχω σύστημα σωμάτων τότε όλες οι εσωτερικές δυνάμεις είναι ζεύγη δράση αντίδραση, άρα για το σύστημα σαν σύνολο και μόνο τότε δεν λαμβάνονται υπ όψη. 7. Τριβή Τριβή είναι μια δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση ή στην τάση για κίνηση ενός σώματος όταν αυτό βρίσκεται σε επαφή με ένα άλλο σώμα και συνυπάρχει πάντα με την δύναμη στήριξης. Εμφανίζεται σαν στατική τριβή ή σαν τριβή ολίσθησης. Είναι παράλληλη στην επιφάνεια επαφής με φορά αντίθετη από την φορά κίνησης του σώματος. Η τριβή οφείλεται στις ανωμαλίες που παρουσιάζουν οι επιφάνειες των δύο σωμάτων που έρχονται σε επαφή. α) Στατική τριβή Οριακή τριβή : Στατική τριβή Τ σ : Εμφανίζεται στις επιφάνειες δυο σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή, βρίσκονται σε σχετική ισορροπία και το ένα τείνει να κινηθεί ως προς το άλλο. Δεν έχει σταθερό μέτρο αλλά είναι διαρκώς αντίθετη με την δύναμη που τείνει να κινήσει το σώμα β) Τριβή ολίσθησης : Εμφανίζεται στις επιφάνειες δυο αντικειμένων που βρίσκονται σε επαφή, ενώ τα σώματα βρίσκονται σε σχετική κίνηση. Έχει σταθερό μέτρο που δίνεται από την σχέση Τ = μf κ όπου μ ο συντελεστής τριβής ολίσθησης. Νόμος της τριβής ολίσθησης : «Η Τριβή ολίσθησης : ❶ Είναι ανεξάρτητη από το εμβαδόν συνεπαφής. ❷ Είναι ανεξάρτητη από την σχετική ταχύτητα των δυο σωμάτων.

. και. υνάµεις - 9 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης ❸ Εξαρτάται από την φύση των επιφανειών επαφής που τρίβονται ❹ Είναι ανάλογη με το μέτρο της δύναμης που πιέζει κάθετα τις επιφάνειες που τρίβονται» Όλα αυτά εκφράζονται με την σχέση Τ = μf κ ( ή Τ = μf κ ) όπου Τ η τριβή ολίσθησης, μ ο συντελεστής τριβής ολίσθησης που εξαρτάται από την φύση των επιφανειών επαφής και F κ ( ή Ν ) η κάθετη αντίδραση. Για κάθε δυάδα επιφανειών σε επαφή είναι μ ορ > μ ή μ ορ F κ > μf κ άρα Τ ορ > Τ. παρατήρηση : Όταν ένα σώμα ολισθαίνει πάνω σε επίπεδο, το επίπεδο του A ασκεί την τριβή Τ και την κάθετη αντίδραση Ν. Άρα το επίπεδο N φ υ ασκεί στο σώμα την συνισταμένη δύναμη Α που σχηματίζει γωνία Τ φ με την κάθετη στο επίπεδο. Για την γωνία φ ισχύει εφφ = = μ T Ν Παράδειγμα. Μέτρηση δύναμης Για ένα ελατήριο που ακολουθεί τον νόμο των ελαστικών παραμορφώσεων ( νόμος Hooke ) πήραμε τον παρακάτω πίνακα μετρήσεων για την δύναμη και την παραμόρφωση : ( cm ) 5 F ( N ) 5 Να γίνει διάγραμμα με βάση αυτές τις τιμές και να συμπληρωθεί ο πίνακας. Η σταθερά αναλογίας μεταξύ δύναμης και παραμόρφωσης βρίσκεται αν χρησιμοποιήσω το ο ζεύγος F 5 N τιμών, άρα κ = άρα k = ή κ = 5 Ν/cm. cm 5 F ( N ) Το διάγραμμα που προκύπτει φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Από την σχέση F = k θα υπολογίσουμε τις τιμές που λείπουν στον πίνακα : Για = 5 cm : F = ( 5 N/cm ) ( 5 cm ) ή F = 5 N ( cm ) Διάγραμμα δύναμης - παραμόρφωσης Για F = N : F = k ή Παράδειγμα. Σύνθεση δυνάμεων F = κ ή Ν = 5 N/cm ή = cm. Να βρεθεί η συνιστάμενη δυο δυνάμεων με μέτρα F = 8 N και F = 6 N οι οποίες έχουν κοινό σημείο εφαρμογής και οι φορείς τους σχηματίζουν γωνία α) φ =, β) 8. α) Όταν φ = οι δυνάμεις είναι ομόρροπες, άρα η συνισταμένη τους είναι : F ολ = F + F ή F ολ = 8 Ν + 6 Ν άρα F ολ = 4 Ν β) Όταν φ = 8 οι δυνάμεις είναι αντίρροπες, άρα η συνισταμένη τους είναι : F ολ = F F ή F ολ = 8 Ν 6 Ν άρα F ολ = Ν Οι κατευθύνσεις των δυνάμεων φαίνονται στα αντίστοιχα σχήματα. F F F (β) F ολ (α) F ολ F

. και. υνάµεις - - ο ΓΕΛ Πετρούπολης Παράδειγμα. Νόμοι Newton Μέσω δυο νημάτων κρέμονται δυο σφαίρες όπως στο σχήμα με βάρος w = Ν η κάθε μια. Να υπολογιστούν : α) Οι δυνάμεις με τις οποίες τείνοντα τα νήματα και β) Η δύναμη που ασκείται στην οροφή. Οι δυνάμεις που ασκούνται στα νήματα και τις σφαίρες φαίνονται στο σχήμα. Από την ισορροπία της σφαίρας Σ έχουμε : ΣF = ή Τ - Β = ή Τ = Β άρα T = N. Η δύναμη που ασκείται στην οροφή είναι η Τ. Από την ισορροπία της σφαίρας Σ έχουμε : ΣF = ή Τ - Β - Τ = ή Τ = Β + Τ ή Τ = Ν + Ν άρα Τ = Ν. Παράδειγμα 4. Νόμοι Newton Σ w Σ Τ Τ Τ Τ w Σώμα με μάζα m είναι ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται σταθερή οριζόντια δύναμη με μέτρο F = N και το σώμα σε χρόνο Δt = s μετατοπίζεται κατά Δ = 4 m. Να βρεθεί η μάζα του σώματος. F Αν θέσουμε υ = στην εξίσωση κίνησης Δ = υ Δt + α( Δt) t =, = t = s, = 4 m έχουμε Δ = α( Δt) Δ 4 m ή α = ή α= άρα α = m/s. Δt s ( ) ( ) Στον οριζόντιο άξονα εφαρμόζουμε τον ο F Ν νόμο του Newton και έχουμε F = m α ή m = ή m = α m/s άρα m = 5 kg. Παράδειγμα 5. Νόμοι Newton Ένα αυτοκίνητο με μάζα m = kg κινείται ευθύγραμμα με σταθερή ταχύτητα υ = m/s. Ο οδηγός πατάει φρένο, οπότε ασκείται στο σώμα σταθερή δύναμη, αντίθετη στην ταχύτητα με μέτρο F = 4 N. Να υπολογιστούν : α) Η επιτάχυνση του αυτοκινήτου και β) Σε πόσο χρόνο και σε ποιά απόσταση θα σταματήσει το αυτοκίνητο. α) Στον οριζόντιο άξονα εφαρμόζουμε τον ο νόμο του Newton F - 4 Ν για το αυτοκίνητο και έχουμε F = m α ή α = ή α = m kg F υ υ = άρα α = - 4 m/s. β) Το αυτοκίνητο σταματάει όταν υ =, επομένως από την t =, = t, - υ εξίσωση της ταχύτητας υ = υ + α ( t t ) για t = είναι = υ + α t ή t = - m/s ή t = άρα t = 5 s. α - 4 m/s Η θέση του σώματος όταν σταματήσει δίνεται από την εξίσωση κίνησης ( ) Δ = υ Δt + α Δt ή Δ = ( m/s)( 5 s ) + (- 4 m/s )( 5 s) άρα Δ = 5 m. Παράδειγμα 6. Νόμοι Newton Σώμα μάζας m = kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη με μέτρο

g. και. υνάµεις - - ο ΓΕΛ Πετρούπολης F = 5 N. Παρατηρούμε ότι το σώμα αποκτά ταχύτητα υ = m/s όταν έχει μετατοπιστεί κατά Δ = 5 m. Να εξετάσετε αν στο σώμα ασκείται άλλη δύναμη. Αν ναι, να υπολογίσετε την τιμή της.? F F t =, = t, υ - υ Είναι υ = την t =. Από την εξίσωση α = έχουμε Δ α = ( ) ( 5 m) m/s - ή α = m/s. Από τον ο νόμο Newton βρίσκουμε τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα : ΣF = m α ή ΣF = ( kg ) ( m/s ) άρα ΣF = N. Η συνισταμένη δύναμη είναι μικρότερη από την δύναμη F, άρα στο σώμα ασκείται και άλλη δύναμη, αντίθετη της F. Έχουμε ΣF = F F ή F = F ΣF ή F = 5 Ν Ν άρα F = Ν. Παράδειγμα 7. Ελεύθερη πτώση Τη χρονική στιγμή t = ένα σώμα αφήνεται να πέσει ελεύθερα από ύψος h = 8 m. α) Ποιά είναι η ταχύτητα και η θέση του σώματος τη χρονική στιγμή t = s. β) Πόση απόσταση έχει διανύσει το σώμα τη χρονική στιγμή που έχει ταχύτητα υ = m/s. γ) Ποιά χρονική στιγμή φτάνει στο έδαφος και με ποιά ταχύτητα. Δίνεται g = m/s. α) Η ταχύτητα δίνεται από την υ = g t ή υ = ( m/s ) ( s ) άρα υ = m/s. t = = υ = t,, υ υ Η θέση του σώματος δίνεται από τη σχέση = g t = m. υ m/s β) Είναι υ = g t ή t = ή t = άρα t = s. g m/s m s ή = ( s) άρα t ε, υ ε ε = h και = g t m s ή = ( s) γ) Στο έδαφος = h ή g t =h ή t = άρα = m. h g ή t = Η ταχύτητα δίνεται από την υ = g t ή υ = ( m/s ) ( 4 s ) άρα υ = 4 m/s. 8 m m/s άρα t = 4 s. α) Βασικές δυνάμεις : Σε όλα τα σώματα ασκούνται οι δυνάμεις επαφής και οι πεδιακές δυνάμεις όπως βάρος, δύναμη Coulomb κλπ. Το τεντωμένο νήμα ασκεί ίσες κατά μέτρο δυνάμεις στα σώματα που έχει δεθεί. Η σταθερή τροχαλία αλλάζει την διεύθυνση μιας δύναμης χωρίς να αλλάζει το μέτρο της. β) Σύνθεση δυνάμεων : Για δυο δυνάμεις χρησιμοποιούμε το παραλληλόγραμμο και ισχύουν οι σχέσεις : F= F +F +FFσυνφ και Fημφ εφθ= ή F +Fσυνφ Fημφ ημθ= F Για πολλές δυνάμεις : ❶ Εκλέγουμε κατάλληλο σύστημα ορθογωνίων αξόνων, ❷ Αναλύουμε τις δυνάμεις στους άξονες

. και. υνάµεις - - ο ΓΕΛ Πετρούπολης ❸ Βρίσκουμε τα ΣF και ΣF ❹ Η συνιστάμενη δίνεται από τις F= ΣF +ΣF και ΣF εφθ= ΣF γ) Ισορροπία υλικού σημείου : Οι συνθήκες είναι ΣF = και ΣF = δ) Ισορροπία στερεού σώματος : Αν ένα στερεό σώμα με διαστάσεις ισορροπεί και σε αυτό ασκούνται τρεις δυνάμεις, τότε οι δυνάμεις αυτές διέρχονται από το ίδιο σημείο. Παράδειγμα 8. Συνισταμένη δύναμη Το υλικό σημείο Ο δέχεται τρεις δυνάμεις F, F και F όπως στο σχήμα που έχουν μέτρα F = 5 N, F = 5 N, F = 5 N. Να βρεθεί η συνιστάμενη των δυνάμεων. Εκλέγουμε σύστημα ορθογωνίων αξόνων Ο και αναλύουμε τις δυνάμεις στους άξονες. H δύναμη F αναλύεται στις συνιστώσες : F = F ημ6 = 5 Ν F συν6 = 5 Ν = 75 Ν. Υπολογίζουμε την συνιστάμενη δύναμη σε κάθε άξονα, όποτε έχουμε : ΣF = F - F = 5 N - 75 N = - 5 N ΣF = F - F = 5 N - 75 N = - 5 N ( To «-» δείχνει ότι η δύναμη έχει φορά προς τα αρνητικά του άξονα ). Το μέτρο της συνιστάμενης δύναμης F είναι : F Ο F= -5 + -5 F ΣF εφθ= ΣF θ F F= ΣF +ΣF ( ) ( ) F= 5 +5-5 N εφθ= - 5 N F= 5 4 F = 5 N. = 75 Ν και F = Για την γωνία θ που σχηματίζει η συνιστάμενη με τον άξονα Ο έχουμε : εφθ= Παράδειγμα 9. Ισορροπία σώματος εφθ = θ =. Μικρή σφαίρα που έχει βάρος Β = Ν είναι κρεμασμένη με σχοινί από οροφή. Όταν στη σφαίρα ενεργήσει μια οριζόντια δύναμη F = w, το σχοινί εκτρέπεται κατά γωνία φ από την κατακόρυφη θέση του. Να υπολογιστεί η γωνία φ. α) Θεωρούμε σύστημα ορθογωνίων αξόνων O όπως στο σχήμα. Αναλύουμε την δύναμη Τ ( τάση του νήματος ) η οποία σχηματίζει γωνία φ με τον άξονα Ο. Οι συνιστώσες είναι Τ = Tημφ και Τ = Tσυνφ. H σφαίρα ισορροπεί άρα ΣF =. Για κάθε άξονα έχουμε : ΣF = F - T = Tημφ = w ❶ ( γιατί F = w ) και ΣF = T - w = Tσυνφ = w ❷ F F F F O F 6 F φ Τ Τ 6 F Τ w F F

. και. υνάµεις - - ο ΓΕΛ Πετρούπολης Αν διαιρέσουμε κατά μέλη τις σχέσεις ❶ και ❷ έχουμε : Τημφ w = Τσυνφ w εφφ = φ = 6. Παράδειγμα. ος νόμος Newton Δυο άνθρωποι που βρίσκονται στις όχθες ποταμού τραβούν ταυτόχρονα βάρκα με μάζα m = kg μέσω σχοινιών ασκώντας δυνάμεις που έχουν το ίδιο μέτρο F = 8 N και σχηματίζουν μεταξύ τους γωνία φ =. Να υπολογιστούν : α) Η επιτάχυνση της βάρκας, β) Η διεύθυνση κίνησης της βάρκας και γ) Η ταχύτητα που αποκτά η βάρκα σε χρόνο t = 5 s μετά από την εφαρμογή των δυνάμεων και το διάστημα που διανύει στο χρόνο αυτό. α) Η συνιστάμενη των δυνάμεων είναι : F = F + F - F ολ θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής έχουμε F = F + F + FFσυν ολ F = F + F + F (- ) ολ F = F F ολ ολ = F. Άρα η συνιστάμενη δύναμη στη βάρκα είναι F ολ = 8 Ν. Από τον F = m α F α = m 8 N α = kg α =,8 m/s. β) Η διεύθυνση κίνησης της βάρκας συμπίπτει με την διεύθυνση της συνιστάμενης δύναμης. Αυτή F Fημ δίνεται από την : εφθ = εφθ = εφθ = εφθ = θ = 6. F + Fσυν F [ + (- )] γ) Η βάρκα εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση χωρίς αρχική ταχύτητα. Η ταχύτητα της βάρκας μετά από χρόνο t, για t = και υ = δίνεται από την υ = α t υ =.8 m/s 5 s υ = 4 m/s. m Η μετατόπιση στον ίδιο χρόνο, για t = και υ =, δίνεται από την Δ = αt Δ = (.8 ) (5 s ) s Δ = m. Παράδειγμα. ος νόμος Newton Σώμα μάζας m = kg κινείται σε λείο και οριζόντιο δάπεδο με την επίδραση των δυνάμεων F = N που σχηματίζει γωνία φ = 6 με το επίπεδο και F = N όπως στο σχήμα. Το σώμα σε χρόνο Δt = 5 s μετατοπίζεται κατά Δ = 4 m. Να υπολογιστούν : α) Το μέτρο της δύναμης F k που ασκείται από το δάπεδο στο σώμα και β) Σε πόσο χρόνο το σώμα θα μετατοπιστεί κατά Δ = 6 m. Δίνεται g = m/s. w Στο σώμα ασκούνται οι δυνάμεις : το βάρος w, η δύναμη από το δάπεδο F k και οι δυνάμεις F και F. Εκλέγουμε κατάλληλο σύστημα αξόνων όπως φαίνεται στο σχήμα και αναλύουμε την δύναμη F στις F και F. Είναι F = Fσυν6 F = F = Ν και F = Fημ6 F = F = Ν α) Στον άξονα το σώμα ισορροπεί άρα ΣF = F + F k - B = F k = mg - F F k = - F k = ( - ) N β) Εφαρμόζουμε τον θεμελιώδη νόμο της μηχανικής για τον άξονα και έχουμε ΣF = mα F F κ F φ F F

. και. υνάµεις - 4 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης F - F F - F = mα α = m - α = α =. Άρα το σώμα στον άξονα κάνει ευθύγραμμη και Δ 4 m ομαλή κίνηση με ταχύτητα υ= υ= υ = 8 m/s. Επομένως σε χρόνο Δt μετατοπίζεται Δt 5 s Δ κατά Δ και είναι Δ = υ Δt 6 m Δt = Δt = Δt = s. υ 8 m/s Παράδειγμα. Κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο Σώμα μάζας m = kg ανέρχεται κατά μήκος κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ = με την επίδραση οριζόντιας δύναμης F και έχει σταθερή επιτάχυνση α = m/s. Να υπολογιστούν : α) Το μέτρο της δύναμης F, β) Το μέτρο της δύναμης που ασκεί το δάπεδο στο σώμα. Δίνεται g = m/s. Στο σώμα ασκούνται οι δυνάμεις : το βάρος w, η οριζόντια δύναμη F, και η αντίδραση F κ από το δάπεδο. Εκλέγουμε ορθογώνιο σύστημα αξόνων από τους οποίους ο ένας είναι παράλληλος στο κεκλιμένο επίπεδο και αναλύουμε τις δυνάμεις στο σύστημα αυτό. Η δύναμη F σχηματίζει γωνία φ με τον άξονα Ο άρα F = Fσυνφ και F = Fημφ. Η δύναμη του βάρους σχηματίζει γωνία φ με τον άξονα Ο άρα w = wημφ και w = wσυνφ. Για τον άξονα Ο έχουμε : ΣF = mα F - w = mα Fσυν = mα + mgημ F = + 4 F= F =4 N Για τον άξονα Ο έχουμε : ΣF = F k - F - B = F k = Fημ + mgσυν F =4 + k F = N. k Παράδειγμα. Κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο Σώμα εκτοξεύεται από τη βάση κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ = προς τα πάνω παράλληλα στο κεκλιμένο επίπεδο με αρχική ταχύτητα υ = m/s. Να βρεθούν : α) Η επιβράδυνση του σώματος και β) Ο μέγιστος χρόνος ανόδου και η μέγιστη μετατόπιση του σώματος μέχρι να μηδενιστεί στιγμιαία η ταχύτητα του. Τριβή δεν υπάρχει και δίνεται g = m/s. Στο σώμα ασκούνται οι δυνάμεις : Το βάρος w και η αντίδραση F κ από το επίπεδο. Εκλέγουμε ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων με τον ένα F κ υ άξονα παράλληλο στην διεύθυνση της κίνησης. Το βάρος σχηματίζει γωνία φ με τον άξονα Ο. Αναλύουμε το βάρος w w στις συνιστώσες w και w. Είναι : w = wημφ w = mgημφ και w = wσυνφ w = mgσυνφ. w υ Στον άξονα Ο ισχύει : ΣF = mα - w = mα - mgημφ = mα φ w α = - gημφ α = - ημ α = - 5 m/s. Το σώμα σταματάει στιγμιαία όταν υ =. Επειδή το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη υ m/s κίνηση, για t = ισχύει υ = υ + αt. Άρα υ + αt ma = t = - t = - t ma ma α - 5 m/s ma = s. Η μετατόπιση του σώματος δίνεται από την σχέση : F w κ φ F F w w F

. και. υνάµεις - 5 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης =υ t+ αt ma =m/s s+ ( -5m/s ) ( s) ma ma = m. α) Η δύναμη της τριβής είναι αντίθετη στην ολίσθηση των σωμάτων και όχι κατ ανάγκη στην κίνηση των σωμάτων. β) Όταν δεν γίνεται διάκριση ανάμεσα στον συντελεστή οριακής τριβής και τον συντελεστή τριβής ολίσθησης θα θεωρούμε ότι έχουν την ίδια τιμή. γ) Σε προβλήματα με τριβή ολίσθησης εφαρμόζεται η μεθοδολογία για δυνάμεις σε κινούμενα ή ακίνητα σώματα και επιπλέον : ❶ Από την συνθήκη ΣF = βρίσκουμε την κάθετη δύναμη αντίδρασης F κ ❷ Από την σχέση Τ = μ F κ βρίσκουμε την τριβή Τ και ❸ Από την σχέση ΣF = m α βρίσκουμε τη επιτάχυνση ( ή επιβράδυνση ) α, αν το σώμα κάνει μεταβαλλόμενη κίνηση. Παράδειγμα 4. Κίνηση ενός σώματος Σώμα ρίχνεται οριζόντια με αρχική ταχύτητα υ = m/s σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο παρουσιάζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ =.. Να βρεθούν : α) Η επιβράδυνση του σώματος, β) Ο χρόνος κίνησης του σώματος μέχρι να σταματήσει και γ) Η μετατόπισή του τότε. Δίνεται g = m/s. Στο σώμα ασκούνται οι δυνάμεις : Το βάρος w και η δύναμη Α από το δάπεδο που αναλύεται σε δυο συνιστώσες κάθετες Α F κ μεταξύ τους, την F κ που είναι κάθετη στο οριζόντιο επίπεδο Τ υ υ Γ = και την τριβή Τ που είναι παράλληλη στο οριζόντιο επίπεδο. Στον άξονα το Σώμα ισορροπεί άρα ΣF = F κ - w = w F κ = w. s Αλλά Τ = μ F κ Τ = μ w Τ = μmg. Στον άξονα ισχύει ΣF = mα - Τ = mα - μmg = mα α = - μg α = -. α = - m/s. To σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση και θα σταματήσει όταν υ = υ - αt = υ t = α t = t = s. Η μετατόπιση του σώματος μέχρι να σταματήσει είναι = υ t - αt = - = m. Παράδειγμα 5. Κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο Σώμα εκτοξεύεται από την βάση κεκλιμένου επιπέδου με γωνία κλίσης φ = με ταχύτητα υ = m/s παράλληλα στο κεκλιμένο επίπεδο. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης του σώματος με το επίπεδο είναι μ =. Δίνεται g = m/s. α) Να βρεθεί η επιβράδυνση του σώματος και β) Να υπολογιστεί ο χρόνος κίνησης του σώματος και η μετατόπισή του μέχρι να σταματήσει στιγμιαία. Στο σώμα ασκούνται οι δυνάμεις : Το βάρος w που αναλύεται σε δυο κάθετες συνιστώσες w και w με w = wημφ και w = wσυνφ και την αντίδραση του επιπέδου που αναλύεται στην κάθετη αντίδραση F k και την τριβή Τ. Στον άξονα το σώμα ισορροπεί άρα ΣF = F k - w = F k = wσυνφ. Για την τριβή ισχύει : Τ = μf k T = μwσυνφ Τ = μmgσυνφ.

. και. υνάµεις - 6 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης Στον άξονα το σώμα κάνει μεταβαλλόμενη κίνηση άρα : ΣF = mα - Τ - w = mα - μmgσυνφ - mgημφ = mα mα = - mg( μσυνφ + ημφ ) α = - g( μσυνφ + ημφ ) α = - ( + ) α = - m/s. To σώμα εκτελεί ευθ. ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση. Η ταχύτητα του δίνεται από την σχέση υ = υ + αt. Όταν σταματήσει στιγμιαία είναι υ = υ άρα : υ + αt = t = - m/s t = - t = s. α - m/s To σώμα όταν σταματήσει θα έχει μετατοπιστεί κατά Δ = υ t + αt = + ( - ) Δ = m. υ w φ T F κ w w Παράδειγμα 6. Κίνηση συστήματος σωμάτων Το σύστημα των σωμάτων του σχήματος κινείται με σταθερή επιτάχυνση α = m/s. O συντελεστής τριβής του σώματος με το δάπεδο είναι μ =.. Δίνεται m = kg και g = m/s. Να βρεθούν : α) Η δύναμη της τριβής, β) Η δύναμη Τ ν που τείνεται το νήμα και γ) Το βάρος w. Το σώμα μάζας m ισορροπεί στον άξονα άρα ΣF = F k - w = F k = m g άρα η τριβή Τ = μf k T = μm g Τ =, Τ = Ν. Στον άξονα είναι : ΣF = m α Τ ν - Τ = m α Τ ν = m α + Τ Τ ν = + Τ ν = 4 Ν. Για το σώμα μάζας m ισχύει : w ΣF = m α w - Τ ν = m α w - Τ ν = g α B g - T ν g = w α Tg 4 ν w ( g - α ) = Τ ν g w = w = w = 5 N. g - α - Τ m F κ w Τ ν α Τ ν m w α 7.. Δύο δυνάμεις έχουν μέτρα F = N και F = 6 N. Να βρεθεί το μέτρο και η κατεύθυνση της συνισταμένης δύναμης, αν οι δυνάμεις έχουν : α) ίδια κατεύθυνση και β) αντίθετες κατευθύνσεις. 8.. Τρεις δυνάμεις με μέτρα F = Ν και F = Ν με κατεύθυνση προς τα δεξιά και F = Ν με κατεύθυνση προς τα αριστερά έχουν κοινό σημείο εφαρμογής. Να βρεθεί η συνισταμένη τους. 9.. Ένα σώμα ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη με μέτρο F = N. Το σώμα σε χρόνο Δt = s αποκτά ταχύτητα υ = m/s. Να βρεθεί η μάζα του σώματος... Αυτοκίνητο με μάζα m = kg κινείται σε οριζόντιο δρόμο με σταθερή ταχύτητα υ = 7 Κm/h. Ξαφνικά ο οδηγός φρενάρει όποτε το αυτοκίνητο σταματάει αφού μετατοπιστεί κατά Δ = 4 m. Να υπολογιστούν α) Το μέτρο της δύναμης που ασκήθηκε στους τροχούς κατά το φρενάρισμα και β) Η χρονική διάρκεια της κίνησης μέχρι να σταματήσει το αυτοκίνητο... Ένα σώμα ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη μέτρου F = N. Το σώμα αποκτά ταχύτητα υ = m/s όταν έχει μετατοπιστεί κατά Δ = m. Να βρεθεί η μάζα του σώματος.

. και. υνάµεις - 7 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης.. Σε σώμα μάζας m = 5 kg που κινείται με ταχύτητα υ = 5 m/s σε λείο και οριζόντιο επίπεδο ασκείται σταθερή δύναμη συγγραμμική και ομόρροπη της ταχύτητας. Αν το κινητό σε χρόνο Δt = 5 s αποκτά ταχύτητα υ = 5υ να υπολογιστούν : α) Το μέτρο της δύναμης F και β) Η μετατόπιση του σώματος στον χρόνο Δt... Σώμα μάζας m = 4 kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται σταθερή οριζόντια δύναμη F. Το σώμα όταν μετατοπιστεί κατά Δ = 5 m αποκτά ταχύτητα υ = m/s. Τότε η δύναμη F καταργείται και στο σώμα ασκείται σταθερή δύναμη F αντίθετης κατεύθυνσης. Η ταχύτητα του σώματος μηδενίζεται όταν το σώμα έχει μετατοπιστεί κατά Δ = 5 m από την αρχική θέση ηρεμίας. Να υπολογιστούν οι δυνάμεις F και F. 4.. Σώμα μάζας m = 5 kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκούνται δύο οριζόντιες δυνάμεις F = N και F = N με αντίθετες κατευθύνσεις. Να βρεθεί η μετατόπιση του σώματος σε χρόνο Δt = 4 s. 5.. Σώμα μάζας m = kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται σταθερή οριζόντια δύναμη F = 4 Ν στην χρονική διάρκεια από t = έως t = s. Από t = s έως t = 6 s παύει να ασκείται η δύναμη. Από την χρονική στιγμή t = 6 s και μετά ασκείται στο σώμα η ίδια δύναμη. Να βρεθεί η μετατόπιση του σώματος την χρονική στιγμή t = 8 s. 6.. Να βρεθεί η συνιστάμενη δυο δυνάμεων με μέτρα F = 8 N και F = 6 N οι οποίες έχουν κοινό σημείο εφαρμογής και οι φορείς τους σχηματίζουν γωνία α) φ =, β) 8. 7.. Να βρεθεί η συνιστάμενη δυο δυνάμεων με μέτρα F = 8 N και F = 6 N οι οποίες έχουν κοινό σημείο εφαρμογής και η φορείς τους σχηματίζουν ορθή γωνία. 8.. Σώμα με μάζα m = kg βρίσκεται σε οριζόντιο επίπεδο και ηρεμεί. Στο σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη F = 5 N οπότε το σώμα αποκτά ταχύτητα υ = 6 m/s αφού διανύσει διάστημα = 8 m. Να εξετάσετε αν υπάρχει τριβή ανάμεσα στο σώμα και το δάπεδο και να υπολογιστεί το μέτρο της. 9.. Ένας κύβος με μάζα m = kg σύρεται με οριζόντια δύναμη F σε οριζόντιο επίπεδο με επιτάχυνση α =,5 m/s. Αν ο συντελεστής τριβής μεταξύ του κύβου και του επίπεδου είναι μ =, να υπολογιστούν : α. Η κάθετη δύναμη που ασκεί το οριζόντιο επίπεδο στο σώμα και β. Η δύναμη F. Δίνεται g = m/s... Ένα σώμα μάζας m κινείται ευθύγραμμα σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο έχει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ =,. Τη χρονική στιγμή t = το σώμα έχει ταχύτητα υ και βρίσκεται στη θέση =. Σε χρόνο t το σώμα σταματάει. Η μετατόπισή του τότε είναι Δ = 5 m. Αν g = m/s να υπολογιστούν : α. Η επιβράδυνση του σώματος β. Η αρχική ταχύτητα υ γ. Ο χρόνος κίνησης t.. Ένα σώμα μάζας m = kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο παρουσιάζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ =,5. Στο σώμα ασκείται τη χρονική στιγμή t = δύναμη F = N η οποία σχηματίζει με το οριζόντιο επίπεδο γωνία φ με συνφ =,8 και ημφ =,6. Αν g = m/s να υπολογιστούν : α. Η δύναμη της τριβής Τ και η επιτάχυνση α που αποκτά το σώμα β. Ο χρόνος t που απαιτείται για να αποκτήσει το σώμα ταχύτητα υ = m/s γ. Η μετατόπιση του σώματος τότε.. Σώμα αφήνεται χωρίς αρχική ταχύτητα σε ένα σημείο κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ =. Το σώμα κατεβαίνει ολισθαίνοντας. Να βρεθεί η επιτάχυνση του σώματος και το διάστημα

. και. υνάµεις - 8 - ο ΓΕΛ Πετρούπολης που διανύει σε χρόνο t = s. α) Aν δεν υπάρχει τριβή και β) Αν ο συντελεστής τριβής μεταξύ του σώματος και του επιπέδου είναι μ = 5. Δίνεται g = m/s... Ένα σώμα μάζας m = kg αφήνεται χωρίς αρχική ταχύτητα σε ένα σημείο κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ με συνφ =,8 και ημφ =,6. Το σώμα παρουσιάζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ =,5 με το επίπεδο. Αν g = m/s να υπολογιστούν : α. Η δύναμη της τριβής Τ β. Η επιτάχυνση α που αποκτά το σώμα γ. Ο χρόνος t που απαιτείται για να μετατοπιστεί το σώμα κατά Δ = m δ. Η ταχύτητα του σώματος τότε 4.. Σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης φ = και ύψους h = m αφήνουμε να ολισθήσει από το ανώτατο σημείο ένα σώμα. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του επιπέδου είναι μ = να υπολογιστούν : α) Η επιτάχυνση του σώματος και β) Ο χρόνος που χρειάζεται το σώμα 5 για να φτάσει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου. Δίνεται g = m/s. 5.. Ένα σώμα μάζας m = kg εκτοξεύεται με αρχική ταχύτητα υ = m/s προς τα πάνω παράλληλα στην επιφάνεια κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ =. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του επιπέδου είναι μ = 5 και δίνεται g = m/s, να υπολογιστούν : α. Η δύναμη της τριβής Τ και η επιβράδυνση α που αποκτά το σώμα β. Ο χρόνος t που απαιτείται για να σταματήσει στιγμιαία το σώμα γ. Η μετατόπιση του σώματος τότε δ. Θα ξεκινήσει το σώμα να κινείται προς τα κάτω ; 6.. Ένα σώμα μάζας m = kg ανεβαίνει προς τα πάνω παράλληλα στην επιφάνεια κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ με τη βοήθεια δύναμης F = N της οποίας η διεύθυνση είναι παράλληλη στην επιφάνεια του κεκλιμένου επιπέδου. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του επιπέδου είναι μ =,5, δίνεται g = m/s και συνφ =,8, ημφ =,6 και την t = είναι υ =, να υπολογιστούν : α. Η δύναμη της τριβής Τ. β. Η επιτάχυνση α που αποκτά το σώμα. γ. Ο χρόνος t και η μετατόπιση Δ για να αποκτήσει το σώμα υ = 4 m/s. 7.. Ένα σώμα μάζας m = kg ανεβαίνει προς τα πάνω παράλληλα στην επιφάνεια κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ με τη βοήθεια δύναμης F = 6 N της οποίας η διεύθυνση είναι οριζόντια. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του επιπέδου είναι μ =,5, συνφ =,8, ημφ =,6, δίνεται g = m/s και την t = είναι υ =, να υπολογιστούν : α. Η δύναμη της τριβής Τ. β. Η επιτάχυνση α που αποκτά το σώμα. γ. Ο χρόνος t και η μετατόπιση Δ για να αποκτήσει το σώμα υ = m/s. 8.. Στη διάταξη του σχήματος τα βάρη των σωμάτων Σ και Σ είναι αντίστοιχα w = 6 Ν και w = 4 Ν, ενώ ο συντελεστής τριβής του F Σ σώματος Σ με το δάπεδο είναι μ =,. w α. Να υπολογιστεί το μέτρο της δύναμης F που πρέπει να ασκηθεί Σ οριζόντια στο σώμα Σ ώστε το σώμα Σ να ανέρχεται με σταθερή επιτάχυνση α =,5 m/s. w β. Με ποια δύναμη τείνεται το νήμα τότε. Δίνεται g = m/s.