48

Gibanja_predavanja

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