Sile - Zadaci Za Ispit

S I L ES I L E

Pitanja i zadaci za ispit

1

Što je sila? Navedi neke primjere.

Sila je međudjelovanje tijela. Zemlja privlači tijela u svojoj blizini gravitacijskom silom. Magneti djeluju na željezne predmete magnetskom

silom. Između tijela koja imaju električni naboj djeluje električna

sila. Između kočionih obloga i diska na automobilu djeluje sila

trenja dok vozač koči. Između kotača i asfalta djeluje sila trenja i sprječava

proklizavanje kotača.

RJEŠENJERJEŠENJE2

Što je sila? Navedi neke primjere.

Voda djeluje na tijela uronjena u vodu silom koja se zove uzgon.

Magneti privlače ili odbijaju druge magnete magnetskom silom.

Na tijela koja se gibaju po kružnoj putanji djeluje centrifugalna sila.

Mlazni motori stvaraju potisak i pokreću avion. Svakodnevno koristimo mišićnu silu, Unutar rastegnute opruge ili gume se javlja elastična sila

i nastoji ju vratiti u prijašnji oblik.

3

Nabroji učinke sile.

Djelovanjem sile može se promijeniti oblik tijela, brzinu gibanja tijela ili smjer gibanja tijela.

Ako sila djeluje u smjeru gibanja tijela ubrzava tijelo.

Ako sila djeluje suprotno od smjera gibanja tijela usporava tijelo.

Ako sila djeluje pod nekim kutom u odnosu na smjer gibanja tijela tada mijenja smjer gibanja tijela.

RJEŠENJERJEŠENJE4

Kako označavamo silu i kako ju mjerimo.

Oznaka za silu je veliko slovo F. Silu mjerimo dinamometrom. Mjerna jedinica za silu je njutn [N].

RJEŠENJERJEŠENJE5

Kako funkcionira dinamometar?

Dinamometar se sastoji od plastične cijevi u kojoj se nalazi opruga a na cijevi je označena mjerna skala.

Zbog djelovanja sile koju mjerimo opruga se rasteže. Kad se sila koju mjerimo uravnoteži sa elastičnom silom

u opruzi na skali možemo očitati iznos sile.

RJEŠENJERJEŠENJE6

Ljestvica dinamometra je razdjeljena na 10 jednakih dijelova. Dinamometri su različiti i na svakome piše kolika je najveća sila koju mogu izmjeriti. Koliku silu prikazuje svaki dinamometar?

a) 100 N : 10 = 10 N

Jednom razmaku odgovara sila od 10 N.

Prvi dinamometar pokazuje silu 3 10 N = 30 N

b) 25 N : 10 = 2.5 N

Jednom razmaku odgovara sila od 2.5 N.

Drugi dinamometar pokazuje silu 4 2.5 N = 10 N

RJEŠENJERJEŠENJE

a) b)

7

Kakve su to vektorske veličine?

Vektorske veličine su određene svojim iznosom, mjernom jedinicom i smjerom.

Sila je vektorska veličina jer je osim jakosti sile važan smjer i orjentacija sile.

RJEŠENJERJEŠENJE8

Koje sile djeluju na daljinu?

Na daljinu djeluju gravitacijska sila, električna sila i magnetska sila.

Sve ostale sile djeluju samo pri neposrednom dodiru.

Na primjer magnet ne mora dotaknuti komad željeza da bi ga privukao već djeluje na udaljenosti od nekoliko centimetara.

Električna sila djeluje na manjim udaljenostima a gravitacijska sila djeluje na mnogo većim udaljenostima.

RJEŠENJERJEŠENJE9

Koje sile mogu biti i privlačne i odbojne a koje samo privlačne?

• Magnetska, električna i elastične sile mogu biti i privlačne i odbojne a gravitacijska sila je uvijek privlačna.

•U nekim oprugama elastična sila djeluje tako da širi oprugu a u nekim slučajevima skuplja oprugu.

RJEŠENJERJEŠENJE

Zbog djelovanja gravitacijske sile uteg rasteže oprugu a elastična sila koja se javlja u opruzi nastoji skupiti oprugu.

Zbog djelovanja gravitacijske sile uteg pritišće oprugu a elastična sila koja se javlja u opruzi nastoji raširiti oprugu.

10



•Suprotni magnetski polovi se privlače a jednaki polovi se odbijaju.

11



•Suprotni električni naboji se privlače a jednaki električni naboji se odbijaju.

– –

+ +

+ –

Odbojna sila

Odbojna sila

Privlačna sila

12


•Magnetska, električna i elastične sile mogu biti i privlačne i odbojne a gravitacijska sila je uvijek privlačna.

•Gravitacijska sila uvijek djeluje prema središtu Zemlje.

13

Ako na oprugu objesimo uteg od 200 g ona se produlji za 3 cm. Koliko će se ista opruga produljiti ako na nju objesimo uteg od 400 g. Objasni. Produljenje opruge je proporcionalno sili koja oprugu

rasteže. 400 g je dvostruko više od 200 g pa će se i opruga

dvostruko više produljiti. Ako na oprugu objesimo uteg od 400 g njena duljina će

se promijeniti 6 cm.

RJEŠENJERJEŠENJE14

Opruga je duga 15 cm. Ako na nju objesimo uteg od 100 g njena se duljina poveća na 17 cm. Kolika će biti duljina opruge ako na nju objesimo uteg od 150 g? Objasni. Produljenje opruge je proporcionalno sili koja oprugu

rasteže a sila je proporcionalna masi utega kojeg objesimo na oprugu.

Masa utega: Produljenje opruge (∆l):100 g 7 cm – 15 cm = 2 cm150 g ∆l = ? .

100 : 150 = 2 : ∆l 100 · ∆l = 150 · 2 100 · ∆l = 300 ∆l = 3 cm

RJEŠENJERJEŠENJE

Ukupna duljina opruge iznosi

l = 15 cm + 3 cm = 18 cm.

15

Ako oprugu rastegnemo silom od 400 N duljina opruge se poveća za 3.6 cm. Kolika sila djeluje na oprugu ako se njena duljina povećala za 5.4 cm? Produljenje opruge je proporcionalno sili koja oprugu

rasteže.

Sila (F) Produljenje opruge (∆l)

400 N 3.6 cm

F = ? 5.4 cm

F : 400 = 5.4 : 3.6

3.6 · F = 400 · 5.4

3.6F = 2160

F = 600 N

RJEŠENJERJEŠENJE

Na oprugu djeluje sila F = 600 N.

16

Školski dinamometar mjeri sile od najviše 5 N i pri tom se rastegne za 12.5 cm. Kolika je konstanta elastičnosti opruge?

F = 5 N

∆l = 12.5 cm = 0.125 m

F = k · ∆l k = F : ∆l

k = 5 N : 0.125 m

k = 40 N/m


Ivan i Marko imaju svaki svoju oprugu. Na oprugu su vješali utege i grafički su prikazali kako se mijenjala duljina opruge. a) Kolika je bila duljina nerastegnute opruge?b) Kolika je bila duljina opruge kada su na nju djelovali silom od 10 N?

Duljina neopterećene opruge je 20 cm.

RJEŠENJERJEŠENJE

Nakon djelovanja sile od 10 N Markova opruga je duga 45 cm a Ivanova opruga je duga 30 cm.

18

Ivan i Marko imaju svaki svoju oprugu. Na oprugu su vješali utege i grafički su prikazali kako se mijenjala duljina opruge. c) Kolika je konstanta elastičnosti opruga?

Markova opruga:F = 10 Nl = 30 cm - 20 cm l = 10 cm = 0.1 mk = 10 : 0.1 = 100 N/m

Ivanova opruga:F = 10 Nl = 45 cm - 20 cm l = 25 cm = 0.25 mk = 10 : 0.25 = 40 N/m

19

Masa tijela je 750 g. Kolika je težina tog tijela?

m = 750 g = 0.75 kg

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g

FG = 0.75 · 10FG = 7.5 N


Težina tijela je 7560 N. Kolika je masa tog tijela? Koliko je to u tonama?

FG = 7560 N

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g m = FG : g

m = 7560 : 10m = 756 kg = 0.756 t


Težina željeznog zupčanika je 75 N. Koliki je volumen tog zupčanika? Gustoća željeza je 7900 kg/m3.

FG = 12.5 N

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g m = FG : g

m = 12.5 : 10m = 1.25 kg

m

VV

m

RJEŠENJERJEŠENJE

Gustoća:

V = 0.00016 m3 = = 0.16 dm3

22

7900251.

V

Gustoća maslinovog ulja je 0.9 g/cm3. Kolika je težina 1 litre ulja?

= 0.9 g/cm3 = 900 kg/m3

V = 1 l = 0.001 m3

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g m = · Vm = 900 · 0.001 = 0.9 kg

FG = 0.9 · 10FG = 9 N


Svemirska letjelica za istraživanje ima na Zemlji masu 11.3 t. a) Kolika je njena težina na Zemlji?b) Kolika je masa letjelice na Mjesecu?c) Kolika je težina letjelice na Mjesecu?Gravitacija na Mjesecu iznosi 1.6 N/kg.

a) Težina na Zemlji:

m = 11.3 t = 11 300 kg

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g

FG = 11 300 · 10FG = 113 000 N = 113 kN



b) m = 11.3 t = 11 300 kg - Masa se ne mijenja bez obzira gdje tijelo bilo.

c) Težina na Mjesecu:

g = 1.6 N/kg

FG = m · g

FG = 11 300 · 1.6FG = 18 080 N = 18.08 kN

25

Uzorci tla što ih je donijela istraživačka sonda sa Marsa na Zemlji imaju masu 9,3 kg. a) Kolika je njihova težina na Zemlji?b) Kolika je njihova masa na Marsu?c) Kolika je njihova težina na Marsu?Gravitacija na Marsu je 3,9 N/kg.

a) Težina na Zemlji:

m = 9.3 kg

g = 9.81 N/kg 10 N/kg

FG = m · g

FG = 9.3 · 10FG = 93 N



b) m = 9.3 kg - Masa se ne mijenja bez obzira gdje tijelo bilo.

c) Težina na Marsu:g = 3.9 N/kg

FG = m · g

FG = 9.3 · 3.9FG = 36.27 N

27

Uzorci tla što ih je donijela istraživačka sonda sa Marsa na Zemlji imaju masu 9.3 kg. a) Kolika je njihova težina na Zemlji?b) Kolika je njihova masa na Marsu?c) Kolika je njihova težina na Marsu?Gravitacija na Marsu je 3,9 N/kg.

Maji je pala igračka u more. Težina igračke je 25 N a uzgon kojim voda djeluje na igračku je 30 N.a) Dali će igračka potonuti ili isplivati?b) Kolika je rezultanta koja djeluje na igračku?c) Prikaži sile grafički.

a) Težina djeluje prema dolje a uzgon prema gore. Pošto je uzgon veći igračka će isplivati.

b) Sile djeluju u suprotnim smjerovima pa rezultantu dobijemo tako da sile oduzmemo.

R = 30 N - 25 N = 5 NRJEŠENJERJEŠENJE

28

UZGON

SILA TEŽA

c)

Josip želi pomaknuti stol i gura ga silom od 350 N. Pomaže mu mlađi brat gurajući stol silom od 175 N. Izračunaj rezultantu i prikaži sile grafički.

Sile su jednake orjentacije pa rezultantu izračunamo tako da zbrojimo iznose sila.

R = 350 N +175 N

R = 525 N

Sila F1 je dvostruko veća od sile F2 pa je i vektor koji prikazuje silu F1 dvostruko dulji.


F1

F2

Muška i ženska ekipa su odlučile okušati snagu potezanjem konopa, Dječaci su odabrali četvoricu najjačih koji su konop potezali prosječnom silom 497 N. U ženskoj ekipi je bilo 5 djevojaka koje su konop vukle silama od 372 N, 413 N, 298 N, 352 N i 275 N. Tko je pobijedio i kolika je bila rezultantna sila?

Ukupna sila kojom dječaci djeluju na konop:

F1 = 4 · 497 N = 1988 N

Ukupna sila kojom su djevojčice djelovale na konop:

F2 = 372 N + 413 N + 298 N + 352 N + 275 NF2 = 1679 N

Dječaci su pobjedili a rezultanta iznosi:R =1988 N – 1679 N = 309 N


Izračunaj silu potrebnu da se gura ormar težine 750 N. Faktor trenja između ormara i poda je 30%.

FG = 750 N

µ = 30 % = 0.3

Ftr = µ · FG

Ftr = 0.3 · 750 NFtr = 225 N


Izračunaj koeficjent trenja između asfalta i kotača automobila mase 1.3 t ako je sila trenja koja zaustavlja automobil 10 400 N.

Ftr = 10 400 N

m = 1.3 t = 1 300 kg

FG = m · g

FG = 1 300 · 10 FG = 13 000 N


G

tr

F

F

1300010400

%. 8080

Odredi približno gdje se nalazi težište tijela na slici.


TEŽIŠTE TEŽIŠTETEŽIŠTE

Lopta ima težište u središtu.

Zupčanik ima težište u središtu rupe za osovinu.

Kocka ima težište u sjecištu dijagonala.

Koja boca je najstabilnija? Objasni.

b) Boca B ima težište najniže a oslonac im je jednak. Što je težište niže to je boca stabilnija.


a) Boca A stoji na stolu većom površinom, ima veći oslonac pa je stabilnija.

Da li je poluga na slici u ravnoteži?

F1 · k1 = F2 · k2 300 N · 1.5 m = 800 N · 0.8 m 450 Nm = 640 Nm Poluga nije u ravnoteži.


80 cm = 0.8 m

Da li je poluga na slici u ravnoteži?

F1 · k1 = F2 · k2 300 N · 2 m = 800 N · 0.75 m 600 Nm = 600 Nm Poluga je u ravnoteži.


Na kojoj udaljenosti od uporišta treba sjesti drugi dječak?

F1 · k1 = F2 · k2

400 N · 1 m = 500 N · k2


5001400

2

k

m.k 802

Drugi dječak treba sjesti 0.8 m od uporišta.

Kolika je težina i kolika je masa prvog dječaka? Poluga je u ravnoteži.

F1 · k1 = F2 · k2

F1 · 1.5 m = 440 N · 1.2 m


NF 3521

5121440

1 .

.F

FG = F1 = 352 N

m = FG : g

m = 352 : 10 = 35.2 kg

Kolika je sila potrebna da se pomakne kamen mase75 kg polugom kao na slici?

F1 · k1 = F2 · k2

750 N · 0.2 m = F2 · 1 m


m = 75 kg

FG = m · g

FG = 75 · 10

FG = 750 N

120750

2.

F

NF 1502

Koliki tlak stvara snijeg mase 1 800 kg jednoliko raspoređen na terasi površine 30 m2?


m = 1 800 kg

A = 30 m2

AF

p 30

18000p

Pap 600

F = FG = m · g

F = 1 800 · 10

F = 18 000 N

Hidraulična pumpa stvara tlak od 3 bara. Kolikom silom ulje djeluje na klip površine 85 cm2?


p = 3 bara = 300 000 Pa

A = 85 cm2 = 0.85 m2

AF

p 30

18000p

Pap 600

F = FG = m · g

F = 1 800 · 10

F = 18 000 N

Kolikom silom atmosferski tlak na krov površine 80 m2? Atmosferski tlak iznosi približno 1013 hPa.

F = 101 300 · 80

F = 8 104 000 N = 8 104 kN


p = 1013 hPa = 101 300 Pa

A = 80 m2

ApFAF

p

Na dubini od 4 m u moru djeluje hidrostatski tlak od 404,17 kPa.a) Koliki je tlak na dubini od 25 m?b) Na kojoj dubini djeluje na ronioca tlak 1720 hPa? Hidrostatski tlak je proporcionalan dubini.

a) Tlak: Dubina

404,17 hPa = 404 170 Pa4 m

p = ? 25 m .

p : 404 170 = 25 : 4

4 · p = 404 170 · 25

4p = 10 104 250

p = 2 526 062.5 Pa 2 526 kPa


Na dubini od 4 m u moru djeluje hidrostatski tlak od 404,17 kPa.a) Koliki je tlak na dubini oa 25 m?b) Na kojoj dubini djeluje na ronioca tlak 1720 hPa? . Hidrostatski tlak je proporcionalan dubini.

b) Tlak: Dubina

4041.7 hPa = 404 170 Pa4 m

17 200 hPa = 1 720 000 Pa h = ? .

1 720 000 : 404 170 = h : 4

4 · 1 720 000 = 404 170 · h

6 880 000 = 404 170 h

h = 6 880 000 : 404 170

h 17 m

44

Dopuni tablicu preračunavši mjerne jedinice.


5,2 km = m 350 cm = m

1,5 t = kg 4 000 kg = t

36 kN = N 5 200 N = kN

1020 hPa = Pa 200 000 Pa = hPa

52 kg = g 1590 g = dag

2,3 m2 = cm2 4400 dm2 = m2

Dopuni tablicu preračunavši mjerne jedinice.

46

5,2 km = 5200 m 350 cm = 3.5 m

1,5 t = 1500 kg 4 000 kg = 4 t

36 kN = 36 000 N 5 200 N = 5.2 kN

1020 hPa = 102 000 Pa 200 000 Pa = 2 000 hPa

52 kg = 52 000 g 1590 g = 159 dag

2,3 m2 = 2 300 000 cm2 4400 dm2 = 44 m2

Dopuni tablicu. U zagradu upiši oznake fizikalnih veličina i mjernih jedinica.

47

FIZIKALNE VALIČINA MJERNE JEDINICE

sila ( F ) njutn ( N )

tlak ( p ) paskal ( Pa )

površina ( A ) kvadratni metar ( m2 )

masa ( m ) kilogram ( kg )

duljina ( l ) metar ( m )

RJEŠENJERJEŠENJE

Dopuni tablicu. U zagradu upiši oznake fizikalnih veličina i mjernih jedinica.


FIZIKALNE VALIČINA MJERNE JEDINICE

sila ( F ) njutn ( N )

tlak ( p ) paskal ( Pa )

površina ( A ) kvadratni metar ( m2 )

masa ( m ) kilogram ( kg )

duljina ( l ) metar ( m )

Documents

Sile - Zadaci Za Ispit