Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Κεφάλαιο: Δυναμική - Θεωρία & Νόμοι Νεύτωνα - Coggle Diagram
Κεφάλαιο: Δυναμική - Θεωρία & Νόμοι Νεύτωνα
Η Έννοια της Δύναμης
Ορισμός: Γίνεται αντιληπτή μέσα από τα αποτελέσματά της
Αποτέλεσμα 1: Παραμόρφωση (π.χ. ενός ελατηρίου)
Αποτέλεσμα 2: Αλλαγή κινητικής κατάστασης (ακινητοποίηση, εκκίνηση, ή αλλαγή ταχύτητας)
Βασικά Χαρακτηριστικά
Προϋποθέτει αλληλεπίδραση δύο σωμάτων (σε επαφή ή από απόσταση)
Είναι διανυσματικό μέγεθος (ορίζεται από μέτρο και κατεύθυνση)
Μονάδα μέτρησης στο S.I.: 1 N (Newton)
Μέτρηση της Δύναμης
Όργανα: Δυναμόμετρο ή ζυγός ελατηρίου
Αρχή λειτουργίας: Βασίζεται στην ελαστική παραμόρφωση
Ορισμός Ελαστικής Παραμόρφωσης: Το σώμα επανέρχεται στην αρχική του μορφή μόλις πάψει να ενεργεί η δύναμη
Νόμος του Hooke & Ελατήρια
Διατύπωση: Οι ελαστικές παραμορφώσεις είναι ανάλογες με τις δυνάμεις που τις προκάλεσαν
Μαθηματικός Τύπος: F = k * Δl
F: Μέτρο της δύναμης
k: Σταθερά του ελατηρίου (εκφράζει τη σκληρότητά του)
Δl: Επιμήκυνση ή συσπείρωση από το φυσικό του μήκος (l0)
Μάζα και Βάρος
Μάζα (m)
Ορισμός: Ποσότητα της ύλης από την οποία αποτελείται το σώμα
Ιδιότητα: Σταθερό μέγεθος, δεν μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο
Μονάδα στο S.I.: 1 kg
Αδρανειακή Μάζα: Μετριέται δυναμικά (m = ΣF / a). Αποτελεί μέτρο αδράνειας
Βαρυτική Μάζα: Μετριέται μέσω βαρύτητας (ζυγαριά). Στην πράξη ταυτίζεται με την αδρανειακή
Βάρος (B)
Ορισμός: Η δύναμη που δέχεται ένα σώμα από τη Γη (ή άλλον πλανήτη)
Τύπος: B = m * g (όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας)
Ιδιότητες: Μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο στη Γη (π.χ. μεγαλύτερο στους πόλους)
Ιδιότητες: Μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου
Οι 3 Νόμοι του Νεύτωνα
1ος Νόμος (Αδράνεια)
Αν η συνισταμένη των δυνάμεων είναι μηδέν (ΣF = 0)...
...ένα ακίνητο σώμα παραμένει ακίνητο.
...ένα κινούμενο σώμα συνεχίζει να κινείται ευθύγραμμα και ομαλά.
2ος Νόμος (Θεμελιώδης Νόμος της Δυναμικής)
Τύπος: ΣF = m * a
Συμπέρασμα 1: Η επιτάχυνση (a) και η δύναμη (ΣF) έχουν ΠΑΝΤΑ την ίδια κατεύθυνση
Συμπέρασμα 2: Αν ΣF σταθερή, τότε a σταθερή (Ευθύγραμμη Ομαλά Μεταβαλλόμενη Κίνηση)
Συμπέρασμα 3: Αν η ΣF μεταβάλλεται, μεταβάλλεται και η επιτάχυνση
3ος Νόμος (Δράση - Αντίδραση)
Κανόνας: Για κάθε δράση υπάρχει μια αντίδραση ίσου μέτρου και αντίθετης κατεύθυνσης
ΠΡΟΣΟΧΗ: Η δράση και η αντίδραση δεν ασκούνται ΠΟΤΕ στο ίδιο σώμα! (Γι' αυτό δεν έχουν συνισταμένη)
Παράδειγμα: Δράση = Το βάρος (η Γη έλκει το σώμα). Αντίδραση = Το σώμα έλκει το κέντρο της Γης.
Σύνθεση Συγγραμμικών Δυνάμεων
Ομόρροπες (Ίδια κατεύθυνση): ΣF = F1 + F2
Αντίρροπες (Αντίθετη κατεύθυνση): ΣF = F1 - F2 (αν F1 > F2). Η κατεύθυνση ακολουθεί τη μεγαλύτερη δύναμη.
Ελεύθερη Πτώση
Ορισμός: Πτώση σώματος χωρίς αρχική ταχύτητα, όπου δρα μόνο το βάρος του
Είδος Κίνησης: Ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη, με επιτάχυνση g (~9.81 m/s^2)
Χρυσός Κανόνας: Όλα τα σώματα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους, πέφτουν με την ίδια ταχύτητα αν αφεθούν από το ίδιο ύψος
Τύποι
Διάστημα (s) ή Ύψος: s = 1/2
g
t^2
Ταχύτητα (v): v = g * t
Έργο Δύναμης
Τι εκφράζει: Την ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο, ή μετατρέπεται σε άλλη μορφή
Μονάδα στο S.I.: 1 J (Joule = 1 N * m)
Τύπος: W = F
Δx
συνθ (ή W = F
s
συνθ)
F: Μέτρο δύναμης
Δx (ή s): Μετατόπιση
θ: Η γωνία που σχηματίζει η δύναμη με την κατεύθυνση κίνησης
Ιδιότητα: Το έργο μιας δύναμης υπολογίζεται ανεξάρτητα από το αν υπάρχουν άλλες δυνάμεις