Upload
vvrbanic
View
21
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Gibanja_predavanja
Citation preview
Osnovne mjerne jedinice i fizikalne veliine SI-a:
Osnovne
mjerne
jedinice
Oznaka
mjerne
jedinice
Fizikalna
veliina
Oznaka
fizikalne
veliine
metar m duljina l
sekunda s vrijeme t
kilogram kg masa m
amper A jakost elektrine struje I
kelvin Ktermodinamika
temperaturaT
mol mol koliina tvari n
kandela cd jakost svjetlosnog izvora Ic
U koordinativnom sustavu opisujemo poloaj toke.
Vrste koordinativnih sustava:
Put je duljina prijeene staze. Skalarna je veliina koju pri gibanju tijela oznaavamo sa s.
Mjerna jedinica puta u SI jest metar (m).
Pomak je najkraa udaljenost izmeu dviju toaka. Vektorska je veliina.
A
B
SREDNJA BRZINA
Srednja brzina izraunava se iz jednadbe
gdje je t0 vrijeme polaska iz poetnog poloaja s0, a t vrijeme dolaska u konani poloaj s.
Mjerna jedinica SI sustava za brzinu je m/s (ms-1).
t
s
tt
ssv
0
0
SREDNJA AKCELERACIJA
Srednja akceleracija ili srednje ubrzanje odreuje se iz jednadbe
gdje je t0 vrijeme u kojemu je tijelo (materijalna toka) imalo poetnu brzinuv0, a t je vrijeme kada tijelo ima konanu brzinu v.
Mjerna jedinica SI sustava za ubrzanje jest m/s2 (ms-2).
Konana brzina v tijela (materijalne toke) pri jednoliko ubrzanom pravocrtnom gibanju s poetnom brzinom v0:
t
v
tt
vva
0
0
tavv 0
JEDNOLIKO UBRZANO I
USPORENO GIBANJE
Usporenje se jo naziva i retardacija ili deceleracija te ima negativan predznak. Vektor je usmjeren suprotno smjeru gibanja tijela.
Gibanje tijela stalnim ubrzanjem odnosno usporenjem zove se jednoliko ubrzano pravocrtno gibanje odnosno jednoliko usporeno
pravocrtno gibanje.
Primjer jednoliko ubrzanog pravocrtnog gibanja jest slobodni pad.
Put jednoliko ubrzanog
pravocrtnog i jednoliko usporenog
pravocrtnog gibanja moe seodrediti pomou v t grafa(dijagrama ovisnosti brzine o
proteklom vremenu).
2
tvs
Kombinacijom jednadbit
va (za v0 = 0 ms-1, t0 = 0 s) i 2
tvs
,
dobiju se jo dvije korisne jednadbe:
2
2tas
sav 22
Ukupan put tijela (materijalne toke) pri jednoliko ubrzanom pravocrtno gibanju s poetnom brzinom v0:
2
2
00
tatvss
SLOBODNI PAD
Tijela (materijalne toke) koja padaju slobodnim padom gibaju sejednoliko ubrzano pravocrtno bez poetne brzine. Zbog gravitacijskogpolja Zemlje, sva tijela u slobodnom padu jednako ubrzavaju prema
sreditu Zemlje. Ubrzanje tijela pri slobodnom padu zove se akceleracijaslobodnog pada (akceleracija sile tee) i iznosi:
g = 9,81 ms-2
Budui da je slobodni pad jednoliko ubrzano pravocrtno gibanje, koristese jednadbe jednolikog ubrzanog gibanja uz poznato ubrzanje (a = g), aprijeeni put postaje visina slobodnog pada h.
tgv
2
2tgh
hgv 2
2
JEDNOLIKO UBRZANO GIBANJE S
POETNOM BRZINOM
Ako se tijelo prije poetka jednoliko ubrzanog gibanja ve gibalo nekom stalnom brzinom v0, njegova konana brzina nakon vremena t jest
tavv 0
dok je ukupan put koji tijelo prijee:
2
002
1tatvss
Kombinacijom tih dviju jednadbi, uz uvjet da je s0 = 0 m, dobije se relacija:
0
2
0
2
2 ss
vva
VERTIKALNI HITAC
Vertikalni hitac je sloeno gibanje sastavljeno od jednolikog gibanja prema gore brzinom v0 i slobodnog
pada. Rezultantna brzina nakon vremena t iznosi
Poloaj tijela nakon vremena t rauna se prema
Vrijeme za koje loptica postie najviu toku putanje je
Najvia toka putanje kod vertikalnog hica:
tgvv 0
2
02
1tgtvs
g
vtm
0
g
vH
2
2
0
0v
vertikalni hitac
prema dolje
vertikalni hitac
prema gore
HORIZONTALNI HITAC
Gibanje uzrokovano poetnom brzinom u horizontalnom smjeru sastavljeno je od jednolikoga gibanja po
horizontali i slobodnog pada u vertikalnom smjeru.
Rezultantna brzina tijela iznosi
Vrijeme gibanja je
Domet je zapravo pomak koji tijelo napravi u horizontalnom smjeru:
22
0 )( tgvv
g
ht
2
g
hvD
20
Pokus:
Koji novi e prije pasti na pod?
KOSI HITACPrema dijagramu lopta ima horizontalnu
komponentu brzine v0x u pozitivnom
smjeru x osi i vertikalnu komponentu
brzine v0y u pozitivnom smjeru y osi
koordinatnog sustava pa vrijedi:
cos00 vv x sin00 vv y 2
0
2
00 yx vvv
x
y
v
v
0
01tan
Brzina lopte u vertikalnom smjeru dana je
jednadbom: tgvv yy 0
Lopta e biti u najvioj toki putanje kada je vertikalna komponenta brzine vy = 0 ms-1. Tada je
vrijeme za koje e lopta stii u najviu toku stazeg
vt
y0
Vertikalni pomak lopte je2
02
1tgtvy y , a uvrstimo li
g
vt
y0
dobije se najvia toka putanje:g
vH
y
2
2
0
g
vH
2
)(sin 220
Domet lopte iznosig
vD
2sin20
Pitanja:
1. Dvije se metalne kugle (jednako velike, ali je jedna dvostruko tea od druge) otkotrljaju s horizontalnog stola istom brzinom.
A)Obje e pasti na pod na otprilike jednakoj horizontalnoj udaljenosti od baze stola.
B)Tea e kugla pasti na pod otprilike upola blie bazi stola nego laka.C)Laka e kugla pasti na pod otprilike upola blie bazi stola nego tea.D)Tea e kugla pasti znaajno blie bazi stola nego laka, ali ne nuno upola blie.E)Laka e kugla pasti znaajno blie bazi stola nego tea, ali ne nuno upola blie.
2. Poloaji dvaju tijela u susljednim vremenskim razmacima od 0,2 s prikazani su kvadratiima s brojkama. Tijela se gibaju udesno
Imaju li tijela ikada jednaku istu brzinu?
A)Ne.
B)Da, u trenutku 2.
C)Da, u trenutku 5.
D)Da, u trenucima 2 i 5.
E)Da, u nekom trenutku izmeu 3 i 4.
3. Poloaji dvaju tijela u susljednim vremenskim razmacima od 0,2 s prikazani su kvadratiima s brojkama. Tijela se gibaju udesno.
Za ubrzanja tijela vrijedi:
A)ubrzanje tijela "a" vee je od ubrzanja tijela "b".
B)ubrzanje tijela "a" jednako je ubrzanju tijela "b", i oba su ubrzanja vea od nule.
C)ubrzanje tijela "b" vee je od ubrzanja tijela "a".
D)ubrzanje tijela "a" jednako je ubrzanju tijela "b" i oba su ubrzanja jednaka nuli.
E)nema dovoljno podataka.
4. ena gura veliku kutiju po podu stalnom horizontalnom silom. Zbog toga se kutija giba stalnom brzinom vo. Ako ena udvostrui stalnu horizontalnu silu kojom gura kutiju, i gura je po istom podu, kutija se tada giba:
A) stalnom brzinom koja je dvostruko vea od brzine voiz prethodnog pitanja.
B) stalnom brzinom koja je vea od vo iz prethodnog pitanja, ali ne nuno dvostruko vea.
C) neko vrijeme stalnom brzinom, veom od vo, a nakon toga brzinom koja se poveava.D) neko vrijeme brzinom koja se poveava, a zatim stalnom brzinom.
E) brzinom koja se stalno poveava.
5. Lijevo su napisane jednadbe gibanja. Pridrui odgovarajuim jednadbama funkcijske veze pojedinih fizikalnih veliina.
v = vo+ at a) brzina kao funkcija pomaka
x = xo+ vo t + at2/2 b) brzina kao funkcija vremena
v2 = vo2 + 2a x c) pomak kao funkcija vremenaa
b
c
21
6. Na x,t grafu prikazano je
gibanje pjeaka A, B,C i D. Svakom pravcu pridrui jednadbu gibanja pjeaka.
x = v ( t - t)
x = v ( t - t1)
x = vt
x = xo + (vt )
Upiite jednadbu gibanja pjeaka:
A_______________
B_______________
C_______________
D_______________
Pjeaci A,B,C i D imaju ( zaokrui toan odgovor):
a) jednak pomak
b) jednak put
c) jednaku brzinu
d) jednako vrijeme
t
x
xo
t1t
A
BC
D
x = xo + (vt)
x= vt
x= v (t - t)
x = v (t - t1)
0
22
7. Odaberi i razvrstaj kljune rijei za gibanja tijela A i B
prikazana x-t grafom:
a) polaze istodobno b) jednakom brzinom c) kasni u polasku
d) polaze s istog mjesta e) razliite brzine
A i B polaze s razliitog mjesta
A i B polaze istodobno jednakom brzinom
B kasni u polasku
graf I.
A i B imaju razliite brzine
vrijeme t/svrijeme t/s
pom
ak
x/m
pom
ak x/m
polaze s istog mjesta
graf II.
A
BA
B
Zaokrui tonu tvrdnju:
8. Na grafu je prikazano
gibanje pjeaka u vremenu t.
Negativna brzina ima smisao
gibanja u suprotnoj orijentaciji
od one koja je odabrana za
pozitivnu.
DA NE
Ako je srednja brzina nula
tijekom nekog intervala
vremena. Pomak tijela za to
vrijeme je 0 ?
DA NE
x/m
0t/s
-4
4
42
9. Dva automobila A i B gibaju se kako je prikazano na x,t -
grafu. Koji izraz opisuje vrijeme susreta tih dvaju automobila?
BA vvt
xo
A
B
v
vt
BA vvt
AB vvt
B
A
v
vt
a)
b)
c)
d)
e)0
xo
t/s
x/m
AB
xo
xo
xo
xo
Aput s/m
vrijeme t/s
B
put s/m
vrijeme t/s
C
put s/m
vrijeme t/s
G
brz
ina v
/ms
-1
vrijeme
t/s
D
vrijeme t/sbrz
ina v
/ms
-1 E
vrijeme
t/s
brz
ina v
/ms
-1 F
vrijeme
t/sput s/m
10. Na slici su prikazani s,t - graf i v,t -graf. Odaberite grafove za
slijedee sluajeve:
a) Automobil koji se giba jednoliko pravocrtno bez
poetne brzineA i E
C i Db) Automobil koji se giba iz stanja mirovanja s stalnim
ubrzanjem
Aput s/m
vrijeme t/s
B
put s/m
vrijeme t/s
C
put s/m
vrijeme t/s
G
brz
ina v
/ms
-1
vrijeme
t/s
D
vrijeme t/sbrz
ina v
/ms
-1 E
vrijeme
t/s
brz
ina v
/ms
-1 F
vrijeme
t/s
put s/m
Gc) automobil koji usporava
d) parkirani automobil B
e) pjeak u etnji F
11. Zadan je x-t graf gibanja tijela
2 sekunde tijelo se udaljava od ishodita stalnom brzinom
od 2. do 4. Sekunde tijelo miruje a na kraju u 4. Sekunde tijelo mijenja orijentaciju gibanja i vraa se prema ishoditu, te nastavlja gibanje u istom smjeru do 8. sekunde stalnom brzinom.
2
a) opii gibanje:
pom
ak x
/m
vrijeme t/s2 4 6 8
3
-2
28
b) Koliko se tijelo udaljilo od ishodita za prve dvije sekunde?_______c) Kada je tijelo mirovalo ? ___________________
d ) Tijelo mijenja orijentaciju gibanja na kraju ( zaokrui toan odgovor)a) 6s b) 8s c) 2s d) 4s
e) Od kraja 6s do kraja 8s tijelo se pomaklo
a) 2m b) -2m c) 1m d) -1m
11. Zadatak - nastavak
3 m
izmeu 2. i 4. sekunde
pom
ak x
/m
vrijeme t/s2 4 6 8
3
-2
0
12. Na slici je prikazan x,t dijagram gibanja tri tijela A, B, C
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6 7vrijeme (min)
polo
aj(m
)
a) Toke prikazane na grafu predstavljaju
_____________tijela u nekom
vremenskom trenutku.
b) Pravcima na x,t dijagramu je prikazano
gibanje ________ brzinom.
c) Bre gibanje je prikazano pravcem koji
zatvara _________ kut s vremenskom
osi.
d) Horizontalna linija pokazuje da objekt
C _____________ .
poloaj
stalnom
vei
miruje
C
A
B
13. Na slici je prikazan v,t dijagram gibanja tijela. Odredite promjenu
poloaja izmeu 2. i 10 sekunde gibanja?
2 m
2 m
8 m6 m
10 m
1 m
0.25 m
0. 5 m
Ukupna promjena poloaja je 30,25 m
14. Slika prikazuje v,t - graf gibanja tijela. Nacrtaj odgovarajui
a,t - graf toga gibanja?.
5
10
02 10
v / m s-1
t / s
3 4-3
5
10
02 10
a / m s-2
t / s3 4- 0.5
-10
15. Graf pokazuje kako se akceleracija tijela mijenja s vremenom.
Tijelo kree iz mirovanja.
2
4
0 5 10
a / m s-2
t / s
v / m s-1
10
30
20
Nacrtaj v,t -graf za prvih 10 s gibanja.
16. Brzina automobila koji se giba po ravnoj cesti prikazana je tablicom
t/s 0 1 2 3 4 5
v/ms-1 2 4 6 8 10 12
vrijeme t/svrijeme t/s
Nacrtajte v,t-graf i a,t-graf
brz
ina
v/m
s-1
akce
lera
cija
a/m
s-2
2
1 3 5
4
1 3 5
1
2
Koristei graf gibanja automobila odredite:
a) Akceleraciju automobila 2 ms-2
b) Srednju brzinu automobila za
vremenski razmak od 5 sekundi ?
c) Put koji automobil prijee za 5 sekundi ? 35 m
d) Put koji automobil prijee za vrijeme 2. i 3.
sekunde ?
7 ms-1
12 m
17.
Gibanja tijela moemo opisati dijagramima ovisnosti brzine v o vremenu t. Petero osoba (A, B, C, D, E) giba se u istom vremenskom razdoblju kako je prikazano dijagramima.
PITANJA Moete zaokruiti vie
ispravnih odgovora
I. Koje tijelo mijenja smjer tijekom gibanja? A B C D E
II. Koje se tijelo zaustavi ili miruje u nekom trenutku? A B C D E
III. Koje se tijelo ubrzava u nekom vremenskom intervalu? A B C D E
IV. Koje se tijelo usporava u nekom vremenskom intervalu? A B C D E
V. Koje se tijelo giba stalnom brzinom u nekom vremenskom intervalu?
A B C D E
VI. Koje se tijelo giba stalnom brzinom u negativnom smjeru? A B C D E
v
t
18. Padobranac mase 80 kg zajedno s padobranom iskoi iz aviona na visini 3000 m. (g = 9,81 m/s2 )
I. Nakon 6,6 sekundi sila otpora zraka na njega iznosi 550 N.
Akceleracija padobranca (prije otvaranja padobrana) tada je:
a) 3,89 m/s2
b) 1,45 m/s2
c) 4,13 m/s2
d) 2,94 m/s2
e) 4,38 m/s2
II. Padobranac u slobodnom padu (bez otvorenog padobrana)
postigne najveu brzinu od 150 km/h. Pritom na njega djeluje sila otpora zraka:
a)
232,50 N
b)
448,70 N
c)
784,80 N
d)
370,45 N
e)
550,00 N
III. Padobranac otvori padobran i sila otpora zraka na njega je 1150 N. Akceleracija padobranca tada je:
a) 3,89 m/s2
b) 1,45 m/s2
c) 5,13 m/s2
d) 2,95 m/s2
e) 4,57 m/s2
IV. Brzina se padobranca nakon otvaranja padobrana ustali na 15 km/h. Pritom na njega i padobran djeluje sila
otpora zraka
a) 232,50 N
b) 448,70 N
c) 784,80 N
d) 370,45 N
e) 550,00 N
19. Grafiki prikaz ovisnosti brzine o vremenu kod jednolikog
gibanja po pravcu, je pravac: ( zaokrui slovo ispred tonog odgovora)
a) iji je koeficijent smjera to vei to je brzina manja
b) paralelan s osi ordinata
c) paralelan s vremenskom osi
d) iji je koeficijent smjera to vei to je brzina vea
20. Po emu se razlikuju ova dva grafa ?
0
2
4
6
0 1 2 3
t (s)
v (
m/s
)
0
1
2
3
0 1 2 3
t (s)
v (
m/s
)
21. Grafiki je prikazano gibanje autobusa A, B i C u s,t grafu.
Opii rijeima to gibanje:a) to je isto za ta gibanja?
b) to je razliito za ta gibanja
0
2
4
6
0 2 4 6 8 10
s(m
)
t(s)
s
s1
s3
22. U tabeli je prikazano gibanje djeaka. Opii to gibanje.
a) Koliki put je djeak prevalio tijekom gibanja?
b) Prikai gibanje djeaka u v, t grafu.
v m/s 2 2 2 2 2
t /s 1 2 3 4 5
Zadaci