III.8. Sinteză recapitulativă - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.
- III.8.1. Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.
- III.8.2. Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta1.
- III.8.3. Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta2.
III.8.1. Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.
📚 Sinteză recapitulativă - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.
Inerția este proprietatea corpurilor de a se opune schimbării stării de repaus sau de mișcare rectilinie uniformă în care se aflau.
Observație:
Inerția unui corp se manifestă doar când asupra lui acționează un alt corp, adică atunci când corpul are o mișcare variată: accelerează, frânează sau își schimbă traiectoria.
Masa unui corp este o mărime fizică ce măsoară inerţia corpului.
Inerția unui corp depinde atât de masa corpului, cât și de viteza lui.
Characterization of the mass of a body as a physical parameter:
Masa unui corp se determină prin cântărire:
- cu ajutorul balanţei
- sau cu ajutorul cântarului.
Densitatea (notată cu litera grecească ρ– „ro”) este mărimea fizică egală cu raportul dintre masa unui corp (m) și volumul său (V).
Caracterizarea densității unui corp ca mărime fizică:
Observaţie:
Densitatea este o caracteristică a substanței din care este făcut corpul, fiind o constantă de material. Valorile densităților diferitelor substanțe se citesc din tabele de densități, măsurate la 20°C.
Interacțiunea este acțiunea reciprocă dintre două corpuri.
Observaţie: Interacțiunea este o proprietate generală a corpurilor și se poate realiza:
prin contactul direct dintre corpuri;
de la distanță, prin intermediul câmpurilor (gravitațional, magnetic, electric).
Fenomenele care apar în urma interacțiunii corpurilor se numesc efecte ale interacțiunii.
Forţa, măsură a interacţiunii.
Forța (notată cu F) este o mărime fizică ce măsoară interacțiunea corpurilor.
Characterization of the force as physical parameter:
Forța este o mărime fizică care se caracterizează prin mărime, direcție, sens și punct de aplicație. Ea se reprezintă printr-un segment de dreaptă mărginit de un punct și o săgeată.
Exemple de forţe (greutatea, forţa de frecare, forţa elastică).
1. Greutatea (G)
Forța de greutate (pe scurt greutate, forță gravitațională, gravitație) este forța cu care Pământul atrage un corp.
Forța de greutate (notată cu G) acționează întotdeauna pe direcție verticală direcția firului cu plumb), cu sensul în jos.
Importanța forței de greutate
a) Ţine corpurile pe Pământ
b) Ţine atmosfera în jurul Pământului
c) Căderea corpurilor pe Pământ
d) Curgerea apelor la vale
e) Când urcăm o pantă, greutatea ne frânează
f) Când coborâm o pantă, greutatea ne accelerează
g) Rotirea planetelor în jurul Soarelui
h) Rotirea Lunii în jurul Pământului.
Raportul dintre greutatea unui corp și masa lui se numește accelerație gravitațională (notată cu g).
La suprafața Pământului, g = 9,8 N/kg ≅ 10 N /kg.
Characterization of the weight force as physical parameter:
2. Forța de frecare (Ff)
Forța de frecare (Ff) este forța care apare la suprafața de contact dintre două corpuri și se opune mișcării unui corp față de celălalt.
Importanța forței de frecare
a) Mersul, pornirea și oprirea corpurilor pe diferite suprafețe
b) Scrisul
c) Ținerea obiectelor în mână
d) Legarea șireturilor și realizarea nodurilor
e) Fixarea cuielor în perete
f) Întorsul paginilor unei cărţi
g) Aprinderea chibritului
h) Cusutul
i) Ajută parașutistul să aterizeze ușor datorită forței de frecare cu aerul atmosferic (forța de rezistență a aerului)
Observaţie:
A) Forța de frecare apare din cauza asperităților suprafețelor aflate în contact. Ea depinde de natura suprafețelor aflate în contact și este cu atât mai mare cu cât apăsarea exercitată de corp pe suprafață este mai mare.
B) Forța de frecare are direcția suprafeței de contact dintre cele două corpuri și sensul opus vitezei corpului.
3. Forța elastică (Fe)
Un resort alungit sau comprimat este deformat elastic, cu o anumită forță, numită forță deformatoare (F). Când încetează acțiunea asupra lui, resortul revine la forma inițială. Înseamnă că, asupra resortului acționează o altă forță, egală, dar de sens opus , numită forță elastică, întrucât apare numai în deformarea elastică.
Forța elastică (notată Fe) este forța care apare în interiorul unui corp deformat elastic și readuce corpul la forma inițială, fiind egală, dar de sens opus cu forța deformatoare (F).
Importanța forței elastice care apare în corpurile elastice :
Aerul are proprietăți elastice, fiind folosit la pneurile roților pentru amortizarea șocurilor sau la diferite obiecte pneumatice (saltele, mingii, baloane etc.)
Revenirea arcurilor (resorturilor) la forma inițială se datorează forței elastice. Resorturile se găsesc în construcția multor obiecte: Dinamometre și cântare, pulverizatoare, pixuri, vagoane de tren, ceasuri, suspensia vehiculului, clip de păr, clanță și broască de ușă, arcuri pentru dulapuri, extensor si flexor fitness, șaua bicicletei sau motocicletei
Lansarea unei săgeți cu arcul sau arbaleta pentru vânătoare.
Când sari legat de coarda elastică (bungee jumping) forța elastică este cea care îți învinge greutatea.
Când sari pe trambulină, forța elastică este cea care te împinge în sus.
Legea deformării elastice:
Legea deformării elastice ne arată că forța deformatoare (F) este egală în modul cu forța elastică (Fe), fiind direct proporțională cu deformarea resortului (Δl).
Constanta elastică a unui resort (k) este egală cu raportul dintre forța elastică (Fe) și deformarea resortului (Δl). Fiecare resort are o anumită constantă elastică (k), care se determină experimental.
III.8.2. Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta1.
📋 Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta1
1. Care trotinetă se oprește mai ușor, una pe care stă un copil de 20 kg sau una pe care stă un copil de 40 kg, dacă au aceeași viteză?
Rezolvare:
Oprim mai ușor trotineta cu copilul de 20 kg, deoarece ea are masa mai mică și inerția mai mică astfel încât se opune mai puțin la schimbarea stării de mișcare în care se afla.
2. Recunoaște ce forță este responsabilă de următoarele efecte:
a) Oprirea unui corp.
b) Căderea corpurilor.
c) Destinderea unui elastic.
d) Rotirea sateliților în jurul Pământului.
Rezolvare:
a) Forța de frecare
b) Forța de greutate
c) Forța elastică
d) Forța de greutate
3. Completează următoarele afirmații:
a) Forța de .............. este forța cu care Pământul atrage un corp.
b) Accelerarea unui corp este un efect ................ al interacțiunii.
c) Forța ................. readuce corpul la forma inițială.
d) Alungirea unui resort este o deformare ................. .
Rezolvare:
a) greutate
b) dinamic
c) elastică
d) elastică
4. Desenează greutatea ce acționează asupra corpului din figură care urcă o pantă:
Rezolvare:
5. O bilă de aluminiu de 540 g are densitatea 2,7 g/cm3. Se cere:
a) Greutatea bilei.
b) Volumul bilei în SI.
Rezolvare:
III.8.3. Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta2.
📋 Fișă de lucru - Fenomene mecanice Partea2 Varianta2
1. Ce se întâmplă cu noi când stăm pe bancheta unui autobuz și acesta pornește?
Rezolvare:
Când autobuzul pornește noi ne dăm în spate deoarece avem inerție și ne opunem la schimbarea stării de repaus în care ne aflam.
2. Recunoaște ce forță este responsabilă de următoarele efecte:
a) Ține corpurile pe Pământ.
b) Alungirea unui resort.
c) Scrisul.
d) Curgerea apelor la vale.
Rezolvare:
a) Forța de greutate
b) Forța deformatoare
c) Forța de frecare
d) Forța de greutate
3. Completează următoarele afirmații:
a) Forța de .............. se opune mișcării unui corp pe o suprafață.
b) Tăierea unui corp este un efect ............... al interacțiunii.
c) Forța .............. este egală ca valoare numerică, dar de sens opus cu forța deformatoare.
d) Comprimarea unui resort este o deformare ................ .
Rezolvare:
a) frecare
b) static
c) elastică
d) elastică
4. Desenează forța de frecare ce acționează asupra corpului care se mișcă pe podea:
Rezolvare:
5. Un corp de 5 L are greutatea de 25 N. Se cere:
a) Masa corpului.
b) Densitatea corpului în SI.
Rezolvare:
