ФИЗИКА – Зашто побуђује интересовања

Инвентивна – стално се долази до нових сазнања која доприносе бржем развоју других природних наука

Занимљива за све генерације од раних дана људског умовања у циљу сазнавања узрока појава и промјена у природној околини

Интересантна, побуђује нова интересовања и нове идеје у циљу побољшања човјека као умног бића

Креативна у свим својим областима, а помаже и креативност осталих природних наука

Задатак 1.

Тијело масе 0.10 kg повезано на конац дужине 0.40 m креће се по кругу у вертикалној равни (као на слици). Брзина тијела у тренутку проласка кроз највишу тачку А је 8,0 m/s. Одредити:

Размјере тијела и отпор кретања занемарити.

Рјешење:

F₁ – сила затезања у највишој тачки (А)

F₂ – сила затезања у тачки (В)

F₃ – сила затезања у најнижој тачки (D)

Треба одредити ове силе, а да би то учинили, треба одредити силе које дејствују на тијело у свим тачкама. Подаци који нам недостају налазе се на основу закона одржања и претварања енергије.

У тачки А на тијело дјелује сила теже mg и сила реакције нити конца F₁. Обе силе су усмјерене ка центру дуж полупречника, и њихова резултанта игра улогу центрипеталне силе, која даје – саопштава тијелу нормално – центрипетално убрзање.

F₁ + mg = mа_n1 ; тј. F₁ + mg =, гдје је .

У тачки В на тијело дјелује сила теже mg и сила реакције нити конца F_2. Разложимо силу теже на нормалну mg_n и тангенцијалну mg_t компоненту. Резултанта нормалних сила F₂ и mg_n2 (као на слици) даје тијелу нормално убрзање у тачки В, a_n2 тј.

F₂ + mg_n2 = mа_n2 гдје је  mg_n2 = mg cos α

odakle je: F₂ + mg cos α = . Величину  наћи ћемо из закона о одржању и претварању енергије. Пошто при прелазу из тачке А у тачку В тијело се спусти за h = AC, па његова потенцијална енергија опада, а кинетичка расте:

, гдје је h = AO – OC = R – R cosα = R(1 – cosα)

дакле биће:  па је .

Замјеном ове вриједности биће: , или .

Одредимо силе које дјелују на тијело у тачки D. Навише дјелује сила F₃, а надоле сила теже тј.

По закону одрања енергије биће:

одакле је

; 

Након замјене се добија:

Минималну брзину у тачки А одређујемо из релација: пошто је: , онда при смањивању  опада  ; случају  одговара  (бестежинско стање). При томе је:

; 

Треба подвући, да пошто при кретању сила  није уравнотежена, онда кретање на концу у вертикалној равни не може бити равномјерним.

Задатак 2: Кроз отворен прозор у собу је улетјела буба. Растојање од бубе до таванице мјењало се брзином  m/s, од зида са прозором брзином  m/s, а од бочног зида брзином  m/s. Након 1 s буба је ударила у угао између таванице и бочног зида. Одредити брзину којом је буба ишла и мјесто на прозору кроз које је улетјела.

Рјешење: Брзине  и  су негативне што значи да се буба приближавала таваници и бочном зиду. Брзина  је позитивна, што значи да се удаљавала од прозора.

Резултујућу брзину добијамо векторским сабирањем брзина , , .

Збир вектора  и  је дијагонала  основе паралелопипеда. Интензитет брзине  је .  m/s. Укупна брзина бубе је збир . То је дијагонала паралелопипеда. Њен интензитет је: .

Задатак 3: Дјечак на рингишпилу се обрће у хоризонталној равни са 12 обртаја у минути. Дужина конопца за који је везана сједаљка дјечака је  m. Наћи силу затезања ужета Т, ако је маса дјечака  kg.

Рјешење:

 obr/min,  m,  kg,