Lectia 2: Forta si reprezantarile ei
Tipuri de Forte
O forta este o impingere sau o tragere actionind asupra unui obiect ca rezultat
al interactiunilor cu alte obiecte. Fortele pot fi plasate in
doua largi categorii,
bazate pe contactul sau noncontactul obiectelor care interactioneaza.
Forte de contact
|
Forte de actiune la distanta
|
de frecare
|
gravitationale
|
de intindere
|
electrice
|
normale
|
magnetice
|
rezistenta aerului
|
|
aplicate
|
|
de arc
|
|
Acum vom discuta aceste tipuri
de forte in detaliu. Pentru a citi despre fiecare din aceste forte listate mai
jos continua derularea pagini sau clic pe numele din lista dorit.
Tipuri de Forte si simbolurile lor |
Descrierea
Fortei
|
Forte aplicate
Fapp
|
O forta aplicata este o forta care este aplicata unui obiect de un alt obiect
sau de o persoana. Daca o persoana impinge un birou in camera, atunci avem o
forta aplicata biroului. Forta aplicata este exercitata de persoana asupra
biroului.
La inceput
|
Forta gravitatiei
(cunoscuta si ca Greutatea)
Fgrav
|
Forta gravitatiei este forta cu care pamintul, luna, soarele sau oricare alt
corp masiv atrage un obiect spre el insasi. Prin definitie, aceasta este
greutatea obiectului. Toate obiectele de pe pamint sufera o forta de gravitatie
care este directionata spre centrul pamintului, raza acestuia. Forta
gravitationala asupra unui obiect de pe pamint este totdeauna egala cu greutatea
obiectului ca in ecuatia:
Fgrav = m *
g
unde:
g = acceleratia gravitationala = 9.8
m/s2 (pe pamint)
m = masa (in
kg)
(Atentie: nu confunda greutatea cu masa.)
La inceput
|
Forta normala
Fnorm
|
Forta normala este forta de sustinere exercitata asupra unui obiect care este in
contact cu alt obiect stabil, in echilibru. De exemplu, daca o carte sta in
repaos pe o suprafata, atunci suprafata exercita o forta in sus asupra cartii in
scopul sustinerii greutatii cartii. In alte cazuri o forta normala este
exercitata orizontal intre doua corpuri in contact reciproc.
La inceput
|
Forta de frecare
Ffrict
|
The friction force is the
force exerted by a surface as an object moves
across it or makes an effort to move across it. The
friction force opposes the motion of the object.
For example, if a book moves across the surface of
a desk, the desk exerts a friction force in
the direction opposite to the motion of the book.
Frecarea apare cind doua suprafete sint apasate impreuna in contact
apropiat provocind forte intermoleculare de atractie intre moleculele celor doua
suprafete diferite. Asemenea forte de frecare depin de natura celor doua
suprafete si de gradul de apasare reciproc. Forta de frecare poate fi calculat
folosind formula:
La inceput
|
Forta de rezistenta a aerului
Faer
|
Forta de rezistenta a aerului este un tip special de forta de frecare care
actioneaza asupra obiectului care se misca in aer (sau aerul se misca si el). Ca
toate fortele de frecare totdeauna se opune miscarii. Aceasta forta va fi
frecvent ignorata datorita marimii sale neglijabile (modulul). Devine importanta
pentru obiecte care se deplaseaza cu viteza mare (parasutist, schior) sau au
suprafata foarte mare (barca cu pinze).
La inceput
|
Forte de intindere sau compresiune (de tensiune)
Ftens
|
Tensiunea este forta care este transmisa unui obiect cind
este tras (sau comprimat) la ambele capete prin prindere directa sau cu sfori,
fringhii, fire etc. Fortele de tensiune au directia dealungul firului.
La inceput
|
Forte de arc
Farc = -kx |
Forta arcului este exercitata prin compresie sau intindere de arc asupra unui
obiect de care este legat (sau asamblat). Aceasta forta actioneaza sa refaca
obiectul comprimat sau intins, sa revina in starea initiala de echilibru. Pentru
majoritatea arcurilor (in special cele care se supun Legii lui Hooke), modulul
fortei este direct proportional cu alungirea sau comprimarea arcului.
La inceput
|
Masa si Greutatea
Forta gravitationala sau de gravitatie este o sursa de confuzii la multi elevi
ai cursului de fizica. Masa unui obiect se refera la cantitatea de sustanta,
materie care este continuta de obiect iar greutatea unui obiect este forta de
gravitatie care actioneaza asupra lui. Masa este asociata cu "cit de multa
materie e acolo" si greutatea este asociata cu forta de tragere (atractie) a
pamintului (sau orice alta planeta sau obiect cosmic) asupra materiei.
Masa unui obiect (masurata in kg) va fi aceeasi fara alte precizari oriunde
se afla obiectul in univers. Masa nu se va schimba cu locul in care se afla,
atractia gravitationala, viteza (aici in fizica clasica guvernata de legile lui
Newton) sau existenta altor forte. De exemplu un obiect cu 2-kg masa va avea 2 kg
daca se afla pe pamint, pe luna sau pe Jupiter, daca se misca sau nu (cu
amendamentul anterior), daca este impins sau nu, tras etc.
Pe de alta parte greutatea unui obiect (masurata in N) va varia
cu locul in care se afla in univers. Greutatea depinde de planeta pe care se
afla obiectul care-si exercita atractia, si distanta fata de planeta. Greutatea
fiind echivalentul fortei gravitationale depinde de valoarea acceleratiei
gravitationale g. La suprafata pamintului
g este 9.8 m/s2
(deseori aproximata la 10 m/s2). Pe suprafata lunii g este 1.7
m/s2. Mergi pe alta planeta si acolo va fi alta valoare a
lui g.
In plus valoarea lui g este invers proportionala cu distanta de la
centrul planetei respective. Astfel daca g ar fi masurata la 400 km deasupra
suprafetei pamintului ar fi gasita o valoare mai mica de
9.8 m/s2. (Natura fortei gravitationale va fi discutata in
detaliu in
Partea 6 a Clasei de fizica.) Totdeauna sa fii atent la distinctia
intre masa si greutate.
Trebuie sa patrunzi foarte atent intelesul fiecarei din aceste
forte daca vrei sa foloseti aceasta parte a fizicii. ou must thoroughly understand the meaning of each of these forces
if you are to successfully proceed
through this unit.
In sfirsit trebuie sa fi capabil de intelegere a descierii starii fizice,
cunoasterea suficienta a a acestor forte, sa le recunosti prezenta sau absenta,
si sa construiesti o diagrama a corpului liber care reprezinta modulul relativ
(la scara) si directiile. Aici
sint citeva probleme model sa incepi.
Verificativa cunostintele
Urmeaza >>
|