Най-важното от урока
Сила: Причина за промяна в движението (ускорение). Измерва се в Нютони (N).
Равнодействаща сила:
Формула: \(F = m \cdot a\). Пример: Сила от 20 N придава на тяло с маса 4 kg ускорение от 5 m/s².
Равнодействаща сила:
- Еднакви посоки: \(F = F_1 + F_2\). Пример: 5 N + 10 N = 15 N.
- Противоположни посоки: \(F = F_1 - F_2\). Пример: 10 N - 5 N = 5 N (в посока на по-голямата).
Формула: \(F = m \cdot a\). Пример: Сила от 20 N придава на тяло с маса 4 kg ускорение от 5 m/s².
Силата е физична величина, която описва взаимодействието между телата и може да промени състоянието им на движение, причинявайки ускорение.
Силата се характеризира с големина, посока и приложна точка. Тя е векторна величина.
Мерната единица за сила е Нютон (N).
Ако сила, приложена към тяло с маса 1 kg, му придава ускорение 1 m/s², тогава големината на тази сила е 1 N.
Ако едно тяло е в покой, какво можете да кажете за силите, които му действат?
Отговор: Или на тялото не действат никакви сили, или силите, които му действат, се уравновесяват (тяхната равнодействаща е нула).
Равнодействаща сила е една сила, която има същото действие като всички сили, приложени едновременно към едно тяло.
Сили с еднакви посоки: Равнодействащата сила \(F\) е равна на сбора от големините на силите \(F_1\) и \(F_2\) и има същата посока.
\[ F = F_1 + F_2 \]
Сили с противоположни посоки: Равнодействащата сила \(F\) е равна на разликата от големините на силите (\(F_1 > F_2\)) и има посоката на по-голямата сила.
\[ F = F_1 - F_2 \]
На сандък действат две хоризонтални сили: едната е 50 N надясно, а другата е 30 N наляво. Намерете големината и посоката на равнодействащата сила.
Силите са с противоположни посоки, затова изваждаме големините им:
\[ F = 50 \text{ N} - 30 \text{ N} = 20 \text{ N} \]
Посоката е като на по-голямата сила.
Отговор: Равнодействащата сила е 20 N, насочена надясно.
Отговор: Равнодействащата сила е 20 N, насочена надясно.
Ускорението \(a\), което получава едно тяло, е правопропорционално на равнодействащата сила \(F\), която му действа, и обратнопропорционално на неговата маса \(m\).
\[ F = m \cdot a \]
където \(F\) е равнодействащата сила в нютони (N), \(m\) е масата в килограми (kg), а \(a\) е ускорението в метри за секунда на квадрат (m/s²).
От тук следва и: \[ a = \frac{F}{m} \]
От тук следва и: \[ a = \frac{F}{m} \]
Какво ускорение ще придобие тяло с маса 10 kg, ако му действа сила от 50 N?
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{50 \text{ N}}{10 \text{ kg}} = 5 \text{ m/s}^2 \]
Тяло с маса 4 kg се движи с ускорение 3 m/s². Намерете равнодействащата сила, която му действа.
Използваме формулата \( F = m \cdot a \):
\[ F = 4 \text{ kg} \cdot 3 \text{ m/s}^2 = 12 \text{ N} \]
Отговор: Силата е 12 N.
Задачи за упражнение
Лесна: Намерете силата, необходима за придаване на ускорение от 4 m/s² на тяло с маса 5 kg.
\[ F = m \cdot a = 5 \text{ kg} \cdot 4 \text{ m/s}^2 = 20 \text{ N} \]
Отговор: 20 N.
Средна: На тяло с маса 2 kg действат две сили в една и съща посока: \(F_1 = 8 \text{ N}\) и \(F_2 = 6 \text{ N}\). Намерете ускорението на тялото.
1. Намираме равнодействащата сила: \(F = F_1 + F_2 = 8 \text{ N} + 6 \text{ N} = 14 \text{ N}\).
2. Намираме ускорението: \(a = \frac{F}{m} = \frac{14 \text{ N}}{2 \text{ kg}} = 7 \text{ m/s}^2\).
Отговор: 7 m/s².
2. Намираме ускорението: \(a = \frac{F}{m} = \frac{14 \text{ N}}{2 \text{ kg}} = 7 \text{ m/s}^2\).
Отговор: 7 m/s².
Трудна: Автомобил с маса 1000 kg се движи с ускорение 2 m/s². Двигателят създава теглителна сила от 3000 N. Каква е големината на силата на съпротивление (триене), която действа на автомобила в посока, обратна на движението?
1. Намираме равнодействащата (нетната) сила, необходима за това ускорение:
\[ F_{нетна} = m \cdot a = 1000 \text{ kg} \cdot 2 \text{ m/s}^2 = 2000 \text{ N} \]
2. Равнодействащата сила е разликата между теглителната сила и силата на съпротивление:
\[ F_{нетна} = F_{теглителна} - F_{съпротивление} \]
3. Заместваме и намираме силата на съпротивление:
\[ 2000 \text{ N} = 3000 \text{ N} - F_{съпротивление} \]
\[ F_{съпротивление} = 3000 \text{ N} - 2000 \text{ N} = 1000 \text{ N} \]
Отговор: 1000 N.
