2. cjelina: GIBANJE I SILA


1. Gibanje, prostor i vrijeme
2. Jednoliko pravocrtno gibanje
3. Jednoliko ubrzano gibanje
4. Temeljni zakon gibanja (odnos sile, mase i ubrzanja)

1. Gibanje, prostor i vrijeme
- pretvaranje mjernih jedinica za duljinu (km, m, dm, cm, mm)
- pretvaranje jedinica za vrijeme (dan, sat, minuta, sekunda)
- odnosi između jedinica za brzinu: m/s, km/h, km/s ...

   km   1000 m    1  m
1  -- = ------ = --- --
   h    3600 s   3.6 s

   m   1/1000 km   3600 km       km
1  -- = -------- = ---- -- = 3.6 --
   s   1/3600 h    1000 h        h

2. Jednoliko pravocrtno gibanje: v = konst.
- Tijelo se giba jednoliko kad u jednakim vremenskim intervalima prijeđe jednake dijelove puta.
- Brzina (v) je prevaljeni put u jedinici vremena; osnovna mjerna jedinica: metar u sekundi (m /s ili m s-1)
v = s /t , s = v ∙ t, t = s / v
- Jednoliko gibanje po pravcu je gibanje kod kojeg je brzina stalna po vrijednosti i po smjeru (nema nikakve promjene brzine); v = konst.
- srednja brzina v = Δs/Δt (nejednoliko gibanje)

- grafički prikaz jednolikog gibanja po pravcu:
a) v-t graf prikazuje ovisnost brzine o vremenu
b) s-t graf prikazuje ovisnost prijeđenog puta o vremenu
- površina ispod v-t grafa ima značenje prijeđenog puta za određeno vrijeme
- iz nagiba v-t grafa vidimo kolika je brzina tijela (veći nagib - veća brzina, mani nagib manja brzina, nagib 0 - mirovanje).
- ako je s-t graf pravac, tada je gibanje jednoliko (pravac ima stalan nagib, tj. brzina je stalna)
- iz s-t grafa izravno očitamo prevaljeni put do određenog trenutka
- iz v-t grafa očitamo brzinu u određenom trenutku

3. Jednoliko ubrzano gibanje: a = konst.
a = Δv/Δt , v = a ⋅ t, s = ͞v ∙ t = v ∙ t /2 = a ∙ t2/2;
- Akceleracija (ubrzanje, a) je promjena brzine u jedinici vremena (u 1 sekundi), mjerna jedinica: m/s2 ili m s-2
- Tijelo se giba s akceleracijom od 1 m/s2 ako mu se na kraju svake sekunde brzina promijeni za 1 m/s.
Jednoliko ubrzano gibanje - gibanje sa stalnom akceleracijom. Tijelu se brzina u svakom sljedećem vremenskom intervalu povećava za jednaku vrijednost a = Δv/Δt
a > 0 povećanje brzine (ubrzavanje)
a < 0 smanjenje brzine (usporavanje)
a = 0 stalna brzina (jednoliko gibanje)
a-t graf - prikazuje ovisnost akceleracije o vremenu. Za jednoliko ubrzano gibanje a-t graf je pravac paralelan s x-osi. Površina ispod a-t grafa ima značenje brzine koju tijelo postigne nakon određenog vremena.
v-t graf za jednoliko brzano gibanje je pravac čiji nagib odgovara akceleraciji.
- Ako tijelo polazi iz mirovanja a = vt (t1 = 0, v1 = 0); v = a ∙ t brzina na kraju vremenskog intervala (t) u kojem se tijelo giba stalnom akceleracijom (a)

4. Temeljni zakon gibanja: a = F ∙ m (odnos sile, mase i ubrzanja)
- Djelovanje sile na tijelo mase m prepoznajemo po ubrzanju a koje tijelo dobiva.
- Osnovne veličine koje određuju gibanje: sila (F), masa (m) i ubrzanje (a).
- uvjet jednolikog gibanja po pravcu ili mirovanja: F = 0 -> a = 0 -> v = konst.
- uvjet jednoliko ubrzanog gibanja: F = konst. -> a = konst. -> v = a∙t (brzina se mijenja proporcionalno s vremenom)
- definicija jedinice za silu: 1 N = 1 kg ˙ m/s2

- Slobodni pad - jednoliko ubrzano gibanje pod djelovanjem sile teže (F = mg)
g = 9.81 m/s2, približno 10 m/s2 - gravitacijsko ubrzanje (uzrokuje sila teža)