1-Efectele Static si Dinamic ale Forţei2-Forţa elastică

Acţiunea unei forţe asupra unui corp poate produce un efect dinamic, adică deplasarea corpului, sau schimbarea caracteristicilor mişcării(modificarea vitezei, sau direcţiei de mişcare)

De exemplu , când un fotbalist loveşte mingea, acţiunea forţei asupra mingiei are efect dinamic

Acţiunea unei forţe asupra unui corp poate produce un efect static, adică deformarea corpului

De exemplu , când storci un burete ud, acesta se deformează. Când te aşezi pe un fotoliu cu arcuri,acestea se deformează(se comprimă)- efect static-. Când te ridici de pe fotoliu, arcurile revin la forma initială – deformarea lor a fost elastică!

Deformarea unui corp e numită “elastică” dacă după încetarea acţiunii forţei corpul revine la forma iniţială, si e numită “plastică” dacă nu mai revine la forma iniţială

a)

b)

In concluzie, sub acţiunea unei forţe asupra unui corp, fie se modifică viteza corpului (efect dinamic ),fie se deformează corpul (efect static)

Dacă îndoim o sârmă de oţel,aceasta se deformează elastic(spuneţi voi: este efect static sau dinamic?).

Dacă îndoim prea mult un creion(din lemn), acesta se rupe(deformare plastică).Ruperea e un efect static al forţei

Exerciţii: 1.Efectul acţiunii forţei de greutate asupra unui obiect în cadere liberă este static sau dinamic?

2. Când un sportiv arunca mingea, efectul acţiunii forţei asupra mingiei e static sau dinamic?

3. Este posibil ca la acţiunea unei forţe asupra unui corp să se producă si efect static si efect dinamic?

4.Când baţi un cui într-un perete, efectul forţei asupra peretelui e static sau dinamic?

2-Forţa elastică Orice arc sau corp elastic este caracterizat de o

constantă elastică(notată: k ). Cu cât arcul e mai “tare” si greu de deformat, cu atât are constanta elastică mai mare

De exemplu arcul(firav) de la un pix are constanta elastică mai mică decât arcurile de suspensie de la un automobil

Dacă de un arc agăţăm un corp, arcul se alungeşte cu X. Deformaţia X este egală cu diferenţa dintre lungimea finală, a arcului deformat si lungimea iniţială a arcului

Forţa deformatoare este direct proporţională cu deformaţia: XkF Forţa elastica apare în corpul elastic(arcul) deformat, având tendinţa de a readuce corpul la forma, iniţială. Forţa elastică este egală , ca mărime cu Forţa deformatoare, dar are sens opus : XkFe

Instrumentul de măsură al forţei este dinamometrul, iar unitatea de măsură a forţei este: Newton ( N ) Multiplu: 1kN=1000N

Oamenii au inventat mecanisme care funcţionează pe baza forţei elastice: arcul cu săgeţi, ceasul mecanic cu arc,

Determinarea experimentala a constantei elastice k, a unui arc:

Alte aplicaţii ale forţei elastice: Pixul se deschide sau închide cu ajutorul unui arc, suspensia automobilelor e asigurată de arcuri

Măsurăm lungimea iniţială a arcului, apoi agăţăm de el un corp de masă cunoscută m, arcul se alungeşte şi măsurăm lungimea finală a arcului(deformat). Din lungimea finală scădem lungimea iniţială şi aflăm deformaţia X . Cunoscând masa corpului agăţat de arc aflăm forţa deformatoare egală cu greutatea corpului:

Kg

NgcugmG 8,9,

Apoi împărţim forţa deformatoare F la deformaţia X şi aflăm constanta elastică k: X

Fk

constanta elastică se măsoară în : m

N

Exerciţii: 5. A)Când un arcaş încordează arcul, efectul acţiunii forţei asupra arcului e static sau dinamic? B) Când arcaşul eliberează coarda arcului ce forţă face săgeata să zboare? Efectul acţiunii forţei asupra săgeţii e static sau dinamic?

9. I. Ce forţă poate întinde cu 6cm un arc cu constanta elastică 50N/m ?

II.  Cu cât se deformează arcul dacă agăţăm de el un corp de 500g? (ştim k= 50N/m)

6. Ce este efectul dinamic al forţei? Dar efectul static? Daţi exemple !

8.Un corp de 20 Kg este agăţat de un arc cu constanta elastică 4KN/m Reprezentaţi toate forţele si aflaţi : greutatea corpului si alungirea arcului

7. I. Constanta elastică se măsoară în : ;)m

Nc mN d) a)N mb)

II. Forţa elastică se măsoară în : a) N/m ; b) m ; c) N ; d) Nm

Exerciţii 10. Explicaţi cum puteţi afla constanta elastică a unui

arc de dinamometru folosind dinamometrul si rigla 11. Constanta elastică a unui corp elastic ( arc) ,

caracterizează : a) materialul din care e alcătuit corpul , b) forţa deformatoare ; c) deformaţia ,

d) caracterizează corpul elastic 12. Dacă agăţăm un corp de diferite arcuri ,se va alungi mai

mult arcul cu constanta elastică : a) mare, b) zero, c) mică, d) egală cu greutatea corpului

13. O persoană de 50kg este asezată pe un fotoliu cu arcuri care se comprimă cu 3cm. Reprezentaţi toate forţele si aflaţi :greutatea persoanei si constanta elastică a fotoliului cu arcuri . 14. Definiţi forţa elasticã ,precizaţi formula, si o

proprietate a forţei elasticã 15. Menţionaţi câteva mecanisme care funcţionează

pe baza forţei elastice

Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul calculatorului. Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive, şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi. Observaţii despre această lecţie puteţi scrie pe adresa autorului : laurentziu_roshu@yahoo.com Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set de lecţii . Vă mulţumesc

Pentru a vedea pagina anterioară, faceţi click pe săgeată