Lectia 2: Forta - Reprezentarile  ei

Determinarea fortei efective

Pentru aceasta sectiune trebuie sa fi invatat Legile lui Newton.

Un obiect tinde sa ramina in repaos sau in miscare cu aceeasi viteza si in aceasi directie daca nu cumva este actionat de o forta neechilibrata.

In legea 1 a lui Newton, fortele neechilibrate se refera la acele forte care nu sint echilibrate (sau anulate) de forte individuale. O forta neechilibrata exista daca toate fortele (in sus si in jos-stinga sau dreapta) nu se anuleaza reciproc. Existenta fortei neechilibrate in situatia data poate fi repede recunoscuta printr-o privire a diagramei corpuilui liber.

Diagrame ale corpului liber sint aratate mai jos pentru trei situatii. Observa ca modulul fortelor individuale este indicat pe diagrama.

In fiecare din situatia de deasupra exista o forta neechilibrata care actioneaza.  O alta cale (mai expresiva) de a spune este ca in fiecare situatie anterioara avem o forta efectiva asupra obiectului. Aceasta forta efectiva este suma vectoriala a tuturor fortelor care actioneaza asupra obiectului. In acest punct regulile de insumare vectoriala sint aplicabile pentru ca fortele sint vectori. Vezi urmatoarele exemple de sume de forte:

Aceste reguli de adunare vectoriala pot fi aplicate la diagramele precedente pentru a determina forta efectiva (ex. vectorul suma al tuturor). Rezultatele sint urmatoarele:

Cum am mentionat in Lectia 1, o forta efectiva (ex. o forta neechilibrata) provoaca o acceleratie. In Partea 1, citeva mijloace de reprezentare a miscarii accelerate (grafice pozitie-timp  si viteza-timp, diagrame de banda punctata sau perforata, date viteza-timp etc.) au fost discutate. Combina cunostintele tale anterioare despre acceleratie cu cele mai nou dobindite ca forta efectiva proviaca o acceleratie sa determini daca exista sau nu o forta in urmatoarele situatii. Clic pe sageata meniului saritor sa vezi raspunsurile. 

Descrierea miscarii	Forta efectiva:Da ori Ba?
	Clic pentru raspuns! Da! Este forta efectiva pentru ca este acceleratie.
	Clic pentru raspuns! Nu! Nu exista forta efectiva pentru ca nu exista acceleratie.
	Clic pentru raspuns! Da! Exista forta efectiva pentru ca exista acceleratie.
	Clic pentru raspuns! Nu! Nu exista forta efectiva pentru ca nu e acceleratie (panta 0 pe graficul v-t arata acceleratie zero).
	Clic pentru raspuns! Da! Exista forta efectiva pentru ca e acceleratie (o panta pe graficul v-t e acceleratie).
	Clic pentru raspuns! Da! Exista forta efectiva pentru ca e acceleratie (o panta pe graficul v-t e acceleratie).

Verificati-va cunostintele

1. Diagramele corpului liber pentru 4 situatii sint aratate mai jos. Afla pentru fiecare situatie forta efectiva care actioneaza asupra obiectului. Clic sageata meniului saritor sa vezi raspunsul!

Clic pentru raspuns situatia A. Forta efectiva este 0 Newton-i. Fortele se echilibreaza reciproc vertical si orizontal (se anuleaza).

Clic pentru raspuns situatia B. Forta efectiva este 5 Newton-i, stinga. Vertical fortele se echilibreaza reciproc (se anuleaza). Forta spre stinga, de frecare, ramine neechilibrata.

Clic pentru raspuns situatia C. Forta efectiva este 0 Newton-i. Fortele se echilibreaza reciproc vertical (se anuleaza).

Clic pentru raspuns situatia D. Forta efectiva este 15 Newton-i, sus. Forta de rezistenta a aerului in sus este numai partial echilibrata de forta in jos a gravitatii- 15 N din forta in sus ramine neechilibrata.

2. Diagramele corpului liber pentru 4 situatii sint aratate mai jos. In fiecare caz forta efectiva este cunoscuta. Modulele unora din fortele individuale nu sint cunoscute. Analizeaza fiecare din situatiile individuale sa afli modulul fortelor necunoscute. Apoi vezi sageata meniului sa afli raspunsurile!

Clic sageata sa vezi raspunsul! A = 50 N (forta orizontala trebuie echilibrata) B = 200 N (fortele verticale trebuie echilibrate) C = 1100 N (trebuie sa ai forta efectiva de 900 N, sus) D = 20 N (trebuie sa ai forta efectiva de 60 N, stinga) E = 300 N (fortele verticale trebuie echilibrate) F = H = orice numar vrei (cit timp F=H) G = 50 N (trebuie sa ai forta efectiva de 30 N, dreapta)

Spre Lectia 3