Școala gimnazială ”Nikos Kazantzakis” Braila Profesor: DANIELA BABEANU

Cuvântul “fizicã” provine din grecescul “PHYSIS” care înseamnã „naturã” şi desemnează ştiinţa naturiiconsacrată studiului structurii materiei, proprietăţilor generale, legilor de mişcare ale materiei şi transformărilor acestor forme de mişcare. FIZICA, cea mai complexă şi mai profundă ştiinţă a naturii, se ocupă cu studiul sistemelor fizice şi al proceselor caracteristice acestora. Fiind una din ştiinţele fundamentale ale naturii, studiază cele mai simple dar, în acelaşi timp, şi cele mai generale forme de mişcare sau de transformare ale materiei.

Această definiţie este foarte largă şi trebuie precizat că materia vie este, în general, exclusă din domeniul tradiţional al fizicii. Scopul fizicii este acela de a descoperi şi aplica legile care guvernează interacţiunile dintre corpurile materiale sau dintre corpurile materiale şi diferite câmpuri de forţe.

Observaţia, raţiunea şi experienţa formează metoda ştiinţifică de studiere a naturii, scopul acestui demers ştiinţific fiind înţelegerea fenomenelor ce se desfăşoară în universul cunsocut de om până în prezent. Cea mai importantă misiune a fizicii este stabilirea legilor generale care pot explica modul în care se desfăşoară fenomenele fizice observate în natură. Înţelegerea legilor fizice ale universului nostru a devenit din ce în ce mai profundă de-a lungul veacurilor, de aceea multe legi ale fizicii au suferit modificări, completări sau generalizări, pe măsură ce oamenii de ştiinţă au realizat descrieri tot mai complexe ale naturii. În mod tradiţional, fizica se împarte în mai multe domenii: mecanica, termodinamica, electromagnetismul, optica, fizica solidului, fizica nucleară. Fizica modernă se clasifică după criterii de structură (sau, altfel

spus, criterii de scală): fizica particulelor, fizica nucleară, fizica atomică şi moleculară. Cunoaşterea structurii intime a materiei (particule, nucleu, atom, moleculă, structură cristalină) este esenţială în explicarea proprietăţilormicroscopice ale materiei, legile fizice macroscopice fiind, în general, derivate din legile fundamentale ale interacţiunilor la scală microscopică. Fizica este arhetipul ştiinţelor exacte, ceea ce conduce la ideea că fenomenele naturale se supun unor legi bine stabilite. Aceasta înseamnă că realitatea poate fi descrisăcu ajutorul reprezentărilor matematice care constituie obiecte matematice mai mult sau mai puţin complexe, puse în legătură cu realitatea.

Am o poveste citităO şoaptă zidită şiPraf de stele Pe hainele mele. Aş vrea să culeg stropi de

vânt Să îi arunc în pământ… Să devină cuvânt.

Amurg… Cerul devine roşu ca focul şi parcă mustrarea lui îmi zvâcneşte în obraji. Sunt frapată de metamorfozarea culorilor evanescente care conturează cu linii ondulate marginile rupte ale norilor. Acea particulă din macrocosm care înconjoară planeta noastră –cerul– pare, în momentul înserării, o frescă de nuanţe impregnate în curcubeu. Cerneala albastră a nopţii absoarbe văpaia trandafirie a asfinţitului, într-un farmec neşoptit. Deasupra savanei mele se aşterne o perdea violetă, mată, pură. Ultimele reflexe ale soarelui se sting într-un imn de culori strălucitoare. Toţi adorm îmbrăţişând speranţa de mâine. Noapte. Noapte viorie de vară. Picură tăcere… Timpul îşi aşterne leneş clipele pe ghimpii ascuţiţi ai trandafirilor sălbatici, de unde vor răsări muguri de vis. Stropii abisului curg, transformându-se într-o floare inocentă ce-mi aruncă câte un suspin naiv. Magic… Privesc, cuprinsă de o fascinaţie rară, luna… Mă învăluie într-o aură a misterului, îmi împărtăşeşte cele mai ascunse secrete, taine pe care le păstrează cu sfinţenie, mă ameţeşte cu prezenţa sa stranie, ireală, mă hipnotizează, mă cheamă cu o strigare mută, plină de dorinţă. Am zgâriat pe nisip formula unei alte ordini, care conţine chipul tainic al lucrurilor. Am prins rotirea stelelor în spaţiu într-un inel concentric –magic Cerc– şi străluceşte acum peren în amfora corolelor de crin. Mă aşez pe o catetă congruentă cu un vis uitat sau risipit, alb, negru ori multicolor. Multe povestiri ţesute cu vraja gândului mi se perindă prin minte, într-un onirism de nestăpânit. În cenuşiul cerului, zăresc singura pată de culoare: o floare de cireş. Aceasta îşi face numărul de dans pe aripi de miresme neştiute, care îmi răsfaţă simţurile. Privesc valurile mării ce se rostogolesc lent, spărgându-se la ţărm în miliarde de molecule –amintiri efemere. Sub stele târzii, culcându-mă, strâng pe lângă mine compasul, inginer de armonii şi cocostârcal zborurilor line. Copacii s-au făcut aurii ca mierea, dar crocanţi, foşnitori. Stau cu pleoapele închise şi ascult şoaptele Timpului – Demiurg al Absolutului,

al Universului finit, al uitării.

Departe de suprafata Pamantului, dincolo de ceea ce pare o cupola uriasa presarata cu stele, se intinde nemarginitul Univers, realitate ce pare izvorata din cele mai fantastice si tulburatoare visuri.  Universul reprezintă lumea în totalitatea ei, probabil că nemărginită în timp și spațiu, infinit de variată în ceea ce privește formele pe care le iau materia, energia și informația în procesul dezvoltării lor perpetue. Universul contine tot ceea ce exista, de la cele mai mari galaxii, la cele mai mici particule subatomice. Majoritatea masei de materie observabila vine de la stele din cauza luminii pe care o raspandesc.  Obiectele pe care nu le putem observa pot fi detectate daca emit diferite tipuri de radiatii. Chiar daca contine multe corpuri, Universul este un spatiu cu un vast volum de "nimic". O singura parte a Universului este cunoscuta ca avand viata: planeta noastra.

Materia este una din componentele Universului. Materia, ca realitate obiectivă, ni se dezvăluie în bună parte direct, prin simțuri. Ea se găsește sub trei forme:

substanță - caracterizată prin masă; câmp (de forțe) - caracterizat prin energie; timp - caracterizat prin direcția bine definită de scurgere (deși la nivelul microuniversului s-ar

putea ca timpul să curgă în ambele direcții).

Ascuns de barierele timpului si spatiului, Universul a fost in cea mai mare parte a vremii necunoscut, neexplorat, ramanand dincolo de posibilitatile de cunoastere ale omului.

Dar aceste bariere ale imposibilului au inceput sa se deschida in fata realizarilor omului. Prin geniul sau creator, el a reusit sa ridice putin cate putin valul ce acoperea enigmele Cosmosului, privind uimit la noile cai ce se deschideau in fata. A trebuit sa modifice multe din ideile pe care le avea asupra energiei si raspandirii substantei din Univers, dar cea mai importanta cucerire a fost intarirea convingerii ca nu exista lucruri imposibil de cunoscut. Din cele mai vechi timpuri omul a contemplat bolta instelata, intrebandu-se: ce este cerul? Ce legi ii guverneaza miscarea?

Dar singurul lucru pe care il putea face era sa observe cele circa 6000 de stele vizibile cu ochiul liber si sa le noteze pozitiile in asa numitele constelatii. El nu avea de unde sa stie ca Soarele este o stea si ca stelele isi datoreaza neobosita stralucire focului termonuclear care arde in adancul lor. Nu avea de unde sa stie ca planetele - asa a numit el aceste stele ratacitoare pe bolta cereasca - cu toata stralucirea lor nu erau stele, ci corpuri intunecate a caror lumina era reflectarea, ca intr-o oglinda, a celei primite de la Soare. Pana acum cateva secole, dintr-o mandrie explicabila prin nivelul de atunci al conostintelor sale, omul si-a plasat planeta, Pamantul, in centrul Universului, considerand-o inconjurata de toate celelalte corpuri ceresti. Abia in anul 1543, astronomul polonez Nicolas Copernic a "indraznit" sa rastoarne aceasta imagine. El a demonstrat ca Pamantul se misca in jurul Soarelui si nu invers, punand bazele a ceea ce numim noi azi Sistemul Solar .

Organizarea Sistemului Solar propusa de Copernic (sistem care se numeste si heliocentric, adica cu Soarele in centru) a fost o idee revolutionara pentru timpul sau. Dar sistemul heliocentric propus de Copernic a fost aspru criticat de Biserica Catolica, institutie care, din considerente religioase adoptase sistemul geocentric, adica cel care avea in centrul sau Pamantul. Pentru ca au sustinut si dezvoltat ideea heliocentrica, nu putini invatati au avut de suferit din ordinul Bisericii. Totusi ideea lui Copernic era inca departe de realitate, deoarece el considera ca Soarele este centrul intregului Univers. Modelul lui a predominat insa pana in epoca moderna, pana la inventarea fotografiei si a marilor telescoape. Abia in prima jumatate a secolului XX marile intrumente astronomice au aratat ca unele "stele neclare", numite de astronomi "nebuloase", nu sunt doar niste nori de gaz in apropierea noastra, in Sistemul Solar, ci reprezinta galaxii, vaste aglomerari de stele, aflate la distante uriase de Pamant.  Soarele, Pamantul si planetele celelalte, impreuna cu stelele vizibile si inca multe altele ce nu pot fi vazute de ochiul liber, fac si ele parte dintr-o astfel de galaxie, galaxia noastra. Vazuta de undeva, din mare departare, ea are forma de disc, cu o usoara umflatura in centru. Deoarece Sistemul Solar este situat in planul de simetrie al discului, acesta poate fi vazut in serile senine sub forma unei benzi luminoase care brazdeaza cerul, banda numita Calea Lactee. In zilele noastre, instrumentele perfectionate si sondele spatiale au largit enorm orizontul cunoasterii. Imaginile obtinute cu ajutorul telescoapelor au atins frontiere de nebanuit ale Universului, de miliarde de ani lumina, iar analiza lor atenta arata o densitate neinchipuit de mare de galaxii. De pilda, numai in regiunea de pe cer delimitata de cele patru stele ce formeaza constelatia Carul Mare, cu ajutorul unui telescop pot fi vazute (pe cliseele fotografice) ... un milion de galaxii! Lasand la o parte incercarile de explicatii, mai mult sau mai putin fundamentate stiintific, care au fost date pentru intelegerea Universului, de-a lungul unei istorii zbuciumate, in prezent cucerirea treptata a legilor

obiective ale naturii a permis oamenilor de stiinta sa elaboreze un scenariu al modelului lumii in care traim, reusind sa fixeze in timp si in spatiu originea si evolutia Universului. A Universului din care face parte imensitatea de galaxii, printre care si galaxia noastra, din care face parte Sistemul Solar si Pamantul. In incercarile sale de a explora trecutul Universului, care se estimeaza la miliarde de ani, omul este foarte aproape de situatia unui fluture cu viata de o zi care, traind in padure, nu are cum sa observe cresterea copacilor. Oricum insa, omul are cum sa deduca evolutia unui copac din padure, de pilda. El poate gasi semintele copacilor, lastari, copaci maturi, cat si ramasitele copacilor batrani si uscati. In felul acesta, prin imaginatie si rationament el poate deduce cum apare, creste si moare un copac. Acelasi lucru este valabil si cu ciclurile din natura,

care sunt insa mult mai mari si mult mai lente. De pilda, chiar si steaua cu viata cea mai scurta - caci si stelele se nasc si mor - dureaza cat milioane de vieti omenesti. Examinand insa un mare numar de stele in diferite stadii ale dezvoltarii lor, se poate intelege usor ciclul nasterii si mortii stelelor. Acest proces din Univers este continuu si zilnic deschis observatiilor. Astronomia, stiinta generala care studiaza structura si evolutia astrilor, a Universului, urmarind fenomenele pe care i le ofera cerul, ca o carte larg deschisa, prezinta omului contemporan un Univers care pulseaza de energie si, totodata, schema evolutiei sale.

Istoria Universului nostru incepe la un moment care a fost stabilit acum circa 16 miliarde de ani, cand toata substanta si energia care ne inconjoara pana la cele mai nebanuite departari a fost concentrata intr-un volum foarte mic ca o mica sfera foarte fierbinte. Din cauze inca necunoscute de stiinta mica sfera a inceput sa se dilate, ca un fel de explozie uriasa, racindu-se pe masura ce isi marea volumul. Materialul primordial din care era alcatuita sfera a inceput sa se modeleze in particule materiale - protoni, neutroni si electroni - care, prin ciocniri si asocieri repetate, au fortmat atomii celor mai simple elemente chimice - hidrogenul si heliul. Totodata s-a facut simtita forta gravitationala, care face ca doua corpuri sa se atraga reciproc. Desigur, evenimentele prezentate mai sus au fost deduse teoretic de oemenii de stiinta si ele explica foarte bine evolutia ulterioara a Universului. Evenimentele s-au desfasurat intr-o extrem de lunga perioada de timp. Ipoteza prevede ca au trebuit sa treaca milioane de ani de la acea presupusa explozie pentru ca in Universul timpuriu particulele elementare sa se combine, formand atomi de hidrogen si heliu,  ca prime compozitii chimice. O data cu stabilirea compozitiei chimice a Universului, evenimentele au luat un curs ce poate fi mai usor imaginat pe baza fenomenelor chimice si fizice cunoscute. Astfel, se presupune ca atomii de hidrogen si heliu, sub actiunea fortelor de atractie care se manifesta intre ei, s-au aglomerat la inceput in nori uriasi, apoi, pe masura ce fortele de atractie se manifestau din ce in ce mai puternic, norii s-au fragmentat in formatiuni mai mici, indepartandu-se unii de altii. Acum imaginea Universului era cea a unui spatiu imens in care se miscau in toate directiile nori fierbinti de hidrogen si heliu care insa se spargeau in continuare, in interiorul lor, in fragmente din ce in ce mai mici si mai reci. Situatia poate fi comparata cu producerea picaturilor de ploaie intr-un nor: prin racirea norului, se formeaza mici picaturi de apa, dar care inca mai fac parte din nor (pana cand ating conditiile de ploaie). Tot astfel, un nor de hidrogen si heliu (care a fost numit protogalaxie), se poate fragmenta in "mici picaturi de gaz", mai reci, care schimba oarecum structura protogalaxiei din care fac parte. Cat de mare erau " picaturile de gaz" dintr-o protogalaxie? Doar cateva luni lumina (fata de cea a protogalaxiei care era de un milion de ori mai mare!)  Dar lucrul cel mai important este ca aceste "picaturi de nor", reci si totodata intunecate, erau "embrioni de stele" sau "protostele". Acum gravitatia incepea sa fie principalul motor al evolutiei materiei din Univers. Ea actiona din ce in ce mai puternic in micile aglomerari intunecate de gaz, care astfel se strangeau din ce in ce mai mult spre centrul lor, comprimandu-se. Dar prin comprimare gazul se incalzeste, tot asa cum se incalzeste capatul unei pompe de bicicleta cand este folosita la umflarea unei roti. In interiorul protostelelor insa temperatura creste enorm si o data cea a fost atinsa temperatura de zece milioane de grade, intre nucleele de hidrogen din zona centrala incepe sa se produca reactii termonucleare. Reactiile termonucleare reprezinta, in mare, un foc de o natura cu totul diferita de cel care este cunoscut in cazul arderii combustibililor obisnuiti. Focul termonuclear degaja o caldura si o lumina de o intensitate colosala, langa care nu ar putea rezista nici un fel de substanta obisnuita. In momentul in care s-a aprins focul termonuclear, protosteaua a devenit stea. Ne putem imagina acest moment din istoria Universului. Totul in jur era haotic si stralucirea norilor incandescenti de hidrogen si heliu incepea sa se stinga in spatele fragmentelor intunecate pe care le-au format. Brusc, o mica scanteie de lumina a stralucit rosiatica in intuneric... A palapait, s-a stins, apoi a izbucnit intr-o stralucire de diamant, ramanand ca un briliant luminos pe catifeaua intunecata a haosului, aruncand o lumina constanta. Aceasta prima stea a fost curand urmata de altlele, de diferite dimensiuni si straluciri, si treptat, in curs de milioane si milioane de ani, Universul a inceput sa se apropie de forma pe care o cunoastem azi. Universul timpuriu era insa steril, ca un desert stancos lipsit de viata deoarece la inceput au fost formati doar atomi de hidrogen si heliu, din "oceanul" de particule elementare rezultate in urma "marii explozii". Elementele chimice mai grele, inclusiv cele componente ale vietii ca oxigenul, azotul, carbonul si fosforul

inca nu existau. Producerea unor astfel de atomi s-a dovedit a fi dramatica, solicitand un "mare sacrificiu cosmic": moartea stelelor! Numai prin moartea stelelor, in miezul lor se puteau naste acele elemente chimice care permit aparitia vietii. Ciclurile de nastere si de moarte a stelelor au continuat timp de circa 10 miliarde de ani. Grupuri de galaxii - care sunt aglomerati vaste de stele, praf si gaz - unele sferice, altele in forma de elipsoid sau chiar lipsite de forma precisa - se indepartau continuu unele de altele. Din aceasta multime de galaxii, unele au evoluat spectaculos, luand frumoase forme spirale, rotindu-se incet, ca uriase roti ceresti.

Interacţiunea este o proprietate generală a corpurilor. Interacţiunea reprezintă acţiunea reciprocă între două corpuri. Interacţiunea se realizează:

direct -prin contactul dintre corpuria) corpurile apasă unul pe suprafaţa celuilalt;b) corpurile alunecă unul pe suprafaţa celuilalt.

la distanţă –prin intermediul câmpurilor1. interacţiunea gravitaţională ~ câmpul gravitaţional 2. interacţiunea electrostatică ~ câmpul electrostatică3. interacţiunea magnetică ~ câmpul magnetic

În urma interacţiunii dintre corpuri apare o categorie de fenomene, ce poarta numele de efecte.

Efectele interacţiunii sunt:ɤ statice –(corpurile sunt în repaus)- au ca rezultat deformarea corpurilor

Deformarea reprezintă modificarea (schimbarea) formei unui corp în urma interacţiunii. Deformarea este:- elastică > corpurile revin la forma iniţială după încetarea interacţiunii, ex.: deformarea resortului,

buretelui, elasticului etc.;- plastică > corpurile rămân deformate după încetarea interacţiunii, ex.: deformarea plastilinei, a

lemnului etc.ɤ dinamice –(corpurile care interacţionează sunt în mişcare)- au ca rezultat schimbarea stării de mişcare a corpurilor :- modificarea valorii numerice a vitezei;-modificarea direcţiei de mişcare a corpurilor Tăria, intensitatea interacţiunii dintre corpuri se măsoară cu mărimea fizică numită forţă.

Forta se noteaza: F (simbolul mărimii fizice „forţa”) Unitatea de măsură pentru forţă în S.I.: <F>SI = N (Newton)

Un newton este forţa, care acţionând asupra unui corp cu masa de 1 Kg, îi provoacă o variaţie a vitezei de 1 m/s în fiecare interval de timp de 1 s. Instrumentul de măsură pentru forţă este: dinamometrul. Părţile componente ale dinamometrului:

Inel de susţinere Resort Dispozitiv de reglare Ac indicator Scala gradată Tijă Cârlig

Mărimile fizice se clasifică în:mărimi scalare – sunt mărimile fizice care se caracterizează complet prin valoarea numerică măsurată în raport cu o unitate de măsură; Exemple: temperatură, masă, timp, densitate, lucru mecanic. Cu mărimile scalare se poate realiza o scară.mărimi vectoriale – sunt mărimi fizice deplin caracterizate prin:

modul (valoare numerică); unitate de măsură; direcţie; sens

Direcţia şi sensul formează orientarea.Exemple: forţa, deplasarea, viteza.

Forţa este o mărime fizică vectorială, care poate fi precizată prin:- valoare numerică măsurată;- unitate de măsură;- direcţie;- sens

Cunoaştem trei direcţii principale:1. direcţia orizontală (este dată de suprafaţa apei aflată în

repaus);2. direcţia verticală (este dată de firul cu plumb);3. direcţiile oblice

Direcţia verticală cu direcţia orizontală sunt perpendiculare (unghiul alfa e de 90°). Direcţiile se reprezintă prin drepte. Pe fiecare direcţie se întâlnesc cel puţin două sensuri, pe care le reprezentăm printr-o săgeată.

1. Forţele care au aceeaşi valoare numerică, dar acţionează în puncte diferite ale corpului, produc efecte diferite.

2. Forţele care au aceeaşi valoare numerică, acţionează în acelaşi punct al corpului, dar au direcţii diferite, produc efecte diferite.

3. Forţele care au aceeaşi valoare numerică, acţionează în acelaşi punct al corpului, au aceeaşi direcţie, dar sensuri diferite, produc efecte diferite.

Orice mărime vectorială se reprezintă printr-un vector. Definiţie: Vectorul este un segment de dreaptă orientat.

Dreapta pe care se află vectorul (mărimea vectorială) se numeşte suportul vectorului (suportul mărimii vectoriale). Elementele unui vector sunt: ɤ originea (punctul de aplicaţie al mărimii vectoriale) – punctul „O”; ɤ direcţia (dreapta pe care se află vectorul); ɤ modulul (mărimea) – lungimea segmentului „OA” ɤ sensul (este dat de vârful săgeţii)

v-simbolul vitezei[v] S.I. = m/svitezometrul –instrumentul de măsură

Doi sau mai mulţi vectori se pot afla în următoarele situaţii:Vectori alunecatori sunt vectorii care au dreapta suport fixa si punctul de aplicatie poate aluneca pe lungimea acestei drepte.

Vectori liberi sunt vectorii la care punctul de aplicatie poate fi deplasat oriunde in spatiu, suportul lor ramanand paralel cu aceeasi dreapta; au originile diferite.

Vectori legati sunt vectorii a caror punct de aplicatie este fix.

Vectori rotitori sunt vectorii a caror punct de aplicatie este fix dar orientarea se modifica.

Vectori concurenti sunt vectorii a caror drepte suport se intersecteaza; au aceeasi origine.Vectori paraleli sunt vectorii a caror drepte suport sunt paralele.Vectori coliniari sunt vectorii care au aceeasi dreapta suport.Vectori coplanari sunt vectorii a caror drepte suport sunt in acelasi plan.

COMPUNEREA FORŢELOR

Prin compunerea a doi sau mai multi vectori se obtine tot un vector, numit vectorul rezultant sau pur si simplu rezultanta. Pentru a obtine rezultanta intotdeauna unim originea unui vector (primul) cu varful celuilalt (ultimul).

REGULA POLIGONULUI (se aplica in special pentru vectorii liberi):~ prin miscarea de translatie• Regula poligonului este folosita pentru a aduna 3 sau mai multi vectori.

Regula poligonului are urmatorarele etape:1)Se translateaza vectorul b cu originea in varful vectorului a,apoi se translateaza vectorul c cu originea in varful vectorului b si mai departe.2)Vectorul suma s uneste originea primului vector cu varful ultimului vector.

REGULA PARALELOGRAMULUI (se aplică vectorilor concurenţi):• Regula paralelogramului este cea mai cunoscuta metoda de compunere a doi vectori concurenti• A compune vectorii a si b inseamna a gasi modulul si orientarea vectorului rezultant: c = a + b• Regula paralelogramului are urmatoarele etape:

1.Se translateaza(se deplaseaza paralel cu ei insisi)vectorii a si b pana au origine comuna.2.Se construieste paralelogramul care are ca laturi cei doi vectori: -prin varful lui a se duce paralala la b -prin varful lui b se duce paralela la a3.Se construieste vectorul suma c (este diagonala paralelogramului dusa prin originea vectorilor.

Vectorul suma c are urmatoarele caracteristici:Originea comuna cu originile celor 2 vectori a si bDirectia de-a lungul diagonalei paralelogramului.Sensul dat de sageata Modulul egal cu lungimea diagonalei paralelogramului. Caz particular Cei doi vectori au directii perpendiculare

• In acest caz paralelogramul devine un dreptunghi si putem calcula modulul c aplicand teorema lui Pitagora.

REGULA TRIUNGHIULUI (se aplică vectorilor liberi şi concurenţi):

F2

R

F1RFF 21

1F

2F

R

• Regula triunghiului este o metoda de compunere a doi vectori.• Regula triunghului are urmatoarele etape:

1)Se translateaza un vector(b) pana cand originea lui va fi in varful celuilalt vector(a)2)Se uneste originea primului vector a cu varful lui b si se obtine vectorul suma c.

Cazuri particularea)Cei doi vectori au directie perpendiculara. Se poate calcula modulul c cu teorema lui Pitagora.b)Vectorii au aceeasi orientare(aceeasi directie si acelasi sens) Modulul c este egal cu suma modululi a si b.c)Cei doi vectori au aceeasi directie si au sensuri opuseModulul c este egal cu diferenta dintre modulele a si b.

F1

F2

RRFF

RFF

21

21

1F

1F

2F

R

Dacă α se micşorează atunci R se măreşte

1F

2F

R

Dacă α se măreşte atunci R se micşorează

: forţa tangenţială

F1 = R x sin<

: forţa normală

F2 = R x cos<

PRINCIPIU:Daca un corp actioneaza asupra altui corp cu o forta numita actiune, atunci cel de-al doilea corp reactioneaza asupra primului cu o forta egala si de sens contrar, numita reactiune.Caracteristici:1. sunt forte egale ca marime2. au aceeasi valoare3. actioneaza pe aceeasi directie4. sunt de sensuri opuse5. actioneaza asupra a doua corpuri diferite

R

1F

2F

Descompunerea unei forţe

 Exemple:

1. Daca avem un resort elastic de care este suspendat un corp de masa m, atunci forta de actiune este forta elastica care este egala in modul si de sens opus cu greutatea: Fe=G;2. Daca avem un corp ce sta pe o suprafata orizontala G este forta normala de apasare exercitata de masa m asupra suprafetei orizontale (este forta de actiune). N este reaciunea normala a

suprafetei si este forta cu care suprafata orizontala

actioneaza asupra corpului de masa m. In acest caz, N=G;

3. Daca avem un fir inextensibib de care este suspendat un corp de masa m atunci greutatea si tensiunea din fie joaca rolul fortelor de actiune si reactiune. In acest caz T=G.

La interactiunea de contact, cand corpurile aluneca unul pe suprafata celuilalt apare o forta rezistenta, numita forta de frecare.

Cacteristici:Frecarea este fenomenul ce apare la contactul dintre doua corpuri datoritaintrepatrunderii aspiritatilor si neregularitatilor microscopice ale corpurilor aflate incontact.Forta de frecare la alunecare apare la suprafata de contact dintre doua corpuri care aluneca unul peste celalalt.

Orientarea fortei de frecare la alunecare:a) are directia de miscare a corpuluib) are sens opus miscarii corpuluic) intotdeauna la suprafata de contact apar doua forte de frecare la alunecare (actiunea si reactiunea)

Legile frecarii:Legea I a frecarii:Forta de frecare la alunecare dintre doua corpuri aflate nu depindede aria suprafetei corpurilor aflate in contact,ci doar de natura materialelor suprafetelor aflate in contact.Legea a II-a a frecarii :Forta de frecare la alunecare este direct proportionala cunormala la suprafata de contact :µ este o constanta numita coeficient de frecare laalunecare ;depinde de natura materialului si este adimensionala.Caracteristicile coeficientului de frecare() la alunecare:1. Coeficientul de frecare la alunecare are valori cuprinse intre 0 si 1.

2. Coeficientul de frecare la alunecare depinde de natura materialului din care este confectionat corpul.

3. Coeficientul de frecare la alunecare depinde de gradul de prelucrare al suprafetelor aflate in contact.

Reactiunea planului(N) N este forta cu care planul actioneazza asupra corpului si senumeste reactiune saunormala la plan.Greutatea si normalasunt exemple de actiune si reactiune.

Astfel, modulul fortei de frecare este dat de relatia: 

Tensiunea in fir(T) este o forta ce se exercita in anumite fire ce fac legatura intre corpuri.Aceasta forta are directia firului ,iar sensul de la punctul de legatura spre mijlocul firului. Firul ideal este acel fir inextensibil si cu masa neglijabila. Forțele de tensiune pot fi modelate folosind fire ideale, fără masă, fără frecări, care nu se rup și nu se întind. Pot fi combinate cu scripeți ideali, ce permit firelor ideale să schimbe direcția forțelor. Firele ideale transmit forțele de tensiune instantaneu în perechi acțiune-reacțiune astfel încât dacă două corpuri sunt legate de un fir ideal, orice forță pe direcția firului exercitată de primul obiect este însoțită de o forță de-a lungul firului în direcția opusă exercitată de al doilea obiect.[40] Legând același fir de mai multe ori de același obiect cu ajutorul unei structuri cu scripeți în mișcare, forța de tensiune poate fi multiplicată. Pentru fiecare fir care acționează asupra unui corp, un alt factor al forței de tensiune din fir acționează asupra corpului. Totuși, deși astfel de mecanisme permit o creștere a forței, există o creștere corespunzătoare în lungimea firului ce trebuie dislocată pentru a mișca corpul. Aceste efecet combinate au ca efect conservarea energiei mecanice, deoarece lucrul mecanic efectuat asupra corpului este același indiferent de cât complicat este mecanismul.

FORŢA ELASTICĂ

O forță elastică acționează în direcția aducerii unui resort la lungimea sa inițială. Un resort ideal este considerat fără masă, fără frecări, nu se rupe, și se poate întinde oricât de mult. Aceste resorturi exercită forțe ce se opun contractării și întinderii resortului, proporțional cu distanța pe care este deplasat față de poziția de echilibru.[42] Această relație linară a fost descrisă de Robert Hooke în 1676, după care afost denumită legea lui

Hooke. Dacă Δx este deplasarea resortului, forța exercitată de un resort ideal este:

unde k este constanta resortului. Semnul minus explică tendința forței elastice de a acționa în opoziție față de

forța aplicată.

Fig.1

l0l0

Fig.2

G

Fe

G

l1

resort l1

l0

Fig.1

resort

l0

Fig.2

Gl1

Fe

G

l1

l0

Fig.3

2G

2G

2Fe

l2

l2

l2 = l2 – l0l2 = 2

La un moment dat al intinderii resortului,

corpul ramane in repaus. Inseamna ca

2G (forta deformatoare) este echilibrata

de o forta 2Fe (forta elastica) care apare in

resort, datorita intinderii acestuia.

Cand forta 2G (deformatoare) dispare,

ramane doar forta 2Fe care face ca

resortul sa revina la forma initiala.

Observatie:

Forta elestica ia nastere in corpurile elastice

odata cu deformarea si creste direct proportional

cu deformarea.

Forta elastica depinde de dimensiunile si de

natura materialului din care este confectionat

resortul.

Caracteristicile fortei elastice sunt:

DIRECTIA

Directia fortei elastice este aceeasi cu directia fortei deformatoare.

SENSUL

Sensul fortei elastice este opus sensului fortei

deformatoare

Consideram un resort de lungime l0.Resortul se intinde pana la lungimea l1.

Se noateaza alungirea resortului cu l1.La un moment dat al intinderii resortului, corpul ramane in repaus. Inseamna ca G (forta deformatoare) este echilibrata de o forta Fe (forta elastica) care apare in resort, datorita intinderii acestuia.Cand forta G (deformatoare) dispare, ramane doar forta Fe care face ca resortul sa revina la forma initiala Consideram un resort de lungime l0, identic cu primul. Se atarna corpul cu greutatea 2G. Resortul se intinde pana la lungimea l2. Se noateaza alungirea

l1 = l1 – l0

Se atarna corpul cu greutatea G.

╾▷ Forţa gravitaţională Dintre toate interactiunile mecanice, cea care ne este cea mai familiara si careia ne este cel mai greu sa ne sustragem este greutatea.Manifestarile ei sunt numeroase. Gravitația este fenomenul fizic natural prin care corpurile fizice se atrag reciproc, cu o forță a cărei intensitate depinde de masele acestora și de distanța dintre ele. Este una din cele patru interacțiuni fundamentale din natură cunoscute, alături de interacțiunea electromagnetică,interacțiunea nucleară tare și interacțiunea nucleară slabă. Marele fizician Galilei a ajuns primul la concluzia ca "daca efectele frecarilor sunt neglijate, orice obiect care cade liber in vecinatatea suprafetei Pamantului se misca accelerat in jos cu aceeasi acceleratie, indiferent de masa obiectului. Masuratorile efectuate in tara noastra si in apropierea nivelului marii au aratat ca viteza caderii libere a unui obiect creste cu 9.81 m/s in fiecare secunda; spunem ca acceleratia in cadere libera, numita si acceleratie gravitationala, are

aici valoarea de 9.81   ( sau N/kg). Newton a fost primul care a afirmat ca miscarea accelerata de cadere libera este efectul dinamic al interactiunii oricarui obiect cu Pamantul, numitainteractiune gravitationala.

Natura și motivul existenței forței gravitaționale nu sunt teoretic încă deplin

elucidate.

În viața de zi cu zi fenomenul este observat pretutindeni ca forță de atracție

exercitată de Pământ asupra tuturor corpurilor terestre, forță numită greutate. Valoarea

greutății unui corp este direct proporțională cu masa lui și este orientată spre centrul

Pământului.

Coeficientul de proporționalitate se numește accelerație gravitațională și este egal

cu accelerația unui corp care cade liber în cîmpul gravitațional al Pământului.

La nivel astronomic gravitația este responsabilă de faptul că Luna se rotește în jurul

Pământului și că sistemul Pământ-Lună se rotește în jurulSoarelui. De asemenea

gravitația este forța care a dus la apariția tuturor planetelor și sateliților naturali ai

– l0 = lungimea initiala

– l1 , l2 = lungimi finale

– G = forta deformatoare

– Fe = forta elastica

– ∆l1 = l1-l0

– ∆l2 = l2-l0

∆l1, ∆l2 ~ alungiri∆l2 = 2∆l1

acestora, prin atracția reciprocă dintre particulele de materie care se roteau în jurul Soarelui. În cadrul unei galaxii,

diferitele stele și sisteme stelare sunt menținute împreună tot prin fenomenul gravitației, iar evoluția întregului univers

(de exemplu modul în care acesta se dilată în timp) este la rândul ei dictată de forțele de gravitație dintre toate

particulele de materie existente.

Interacțiunea gravitațională est produsă (generată) de întâlnirea (interferența) câmpurilor gravitaționale ale

corpurilor (maselor) cosmice. Câmpul gravitațional (gravific) este generat de anumite particule din substanța corpului și

se manifestă prin câmpul de accelerație normală (perpendiculară) la suprafața corpului. Poate fi măsurat de exemplu

direct la suprafața Pământului sau a Lunii.

Directia si sensul de manifestare  ale efectului static sau al celui dinamic al greutatii dau directiasi sensul de

actiune ale acesteia : vertical de sus in jos.Verticalele diferitelor locuri de pe suprafata Pamantului sunt directii

radiale  (in lungul razei Pamantului dusa din locul respectiv) care se intersecteaza in centrul  Pamanutului (fig.1).

Fiind o forţă, greutatea este mărime vectorială.

Greutatea    este o marime vectoriala orientată vertical spre centrul Pământului. Intensitatea sa este proportionala

cu masa corpului :  . Ea se exprima in newtoni (N) si se poate determina cu un dinamometru. Punctul de aplicaţie al greutăţii se numeşte centru de greutate (C) al corpului.

    Forta gravitationala de atractie din partea Pamantului se micsoreaza pe masura ce distanta dintre corp si Pamant creste. In concluzie forta de atractie gravitationala (greutatea corpului ) nu este  marime constanta, ci depinde de pozitia corpului fata de Pamant. Atractia Pamantului asupra corpului va fi mai intensa acolo unde corpul se afla mai aproape de centrul Pamantului (la poli), decat acolo unde este mai indepartat de acesta (la ecuator).

Interactiunea gravitationala care determina caderea libera a corpurilor este o interactiune de la distanta, ce se exercita prin intermediul campului gravitational creat de Pamant in jurul sau si care se manifesta prin forte de atractie aplicate oricarui corp aflat in vecinatatea sa.

G-simbolul; [G] S.I.= N; G=mxg=▶g=G/m; [g] S.I. = [G] S.I./[m] S.I. = N/Kg

Instrumentul de măsură-dinamometrul

2.) interacţiuni electrostatice ~ câmpul electrostatic ╾▷ forţele electrostatice de atracţie şi respingere (se manifestă între corpurile încărcate cu sarcini electrice)3.) interacţiunile magnetice ~ câmpul magnetic ╾▷ forţa magnetică