Μάθημα : Φυσική Α' ΕΠΑΛ

- ΕΝΟΤΗΤΑ 1^η -

2.1 Η έννοια της δύναμης

Η δύναμη είναι μια αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων, π.χ. του δρόμου και των ποδιών μας, του νερού και των χεριών μας, της μπάλας και των χεριών ή των ποδιών μας. Με άλλα λόγια, ένα σώμα μπορεί να ασκήσει μια δύναμη σε ένα άλλο, αλλά δεν μπορεί να κατέχει μια δύναμη ως κάτι ξεχωριστό. Τη δύναμη τη συναντάμε με διάφορες ονομασίες όπως βάρος, έλξη, άπωση, αντίσταση, τριβή κ.ά.

Οι δυνάμεις, γενικά:                

• σπρώχνουν ή τραβούν τα σώματα
• μετακινούν ή σταματούν τα σώματα
• περιστρέφουν τα σώματα
• παραμορφώνουν ή αλλάζουν τα σχήματα των σωμάτων.

Τέλος, τη δύναμη δεν τη “βλέπουμε”, βλέπουμε όμως τα αποτελέσματά της και αυτά μελετάμε.

2.2 Τα χαρακτηριστικά της δύναμης

Για να καθορίσουμε τη δύναμη που δέχεται ένα σώμα ή τη δύναμη που ασκεί ένα σώμα σε ένα άλλο, χρειάζεται να γνωρίζουμε τρία στοιχεία: α. το μέτρο της δύναμης (αριθμητική τιμή και μονάδα μέτρησης) β. τη διεύθυνση και τη φορά της δύναμης γ το σημείο εφαρμογής της.

Η μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι το 1 Newton ή 1 Ν

2.3 Δυνάμεις επαφής και δυνάμεις από απόσταση

Παραδείγματα δυνάμεων:

• Ο τερματοφύλακας έδιωξε τη μπάλα με δύναμη.
• Το βιβλίο πέφτει στο πάτωμα, επειδή άσκησε η γη μια δύναμη πάνω του.
• Το αυτοκίνητο σταμάτησε, όταν ο οδηγός πάτησε φρένο και άρχισε να επιδρά η δύναμη της τριβής.
• Τέντωσε με δύναμη το τόξο και το βέλος έφυγε μακριά.

Στο πρώτο, τρίτο και τέταρτο από τα παραπάνω παραδείγματα οι δυνάμεις ασκούνται από το ένα σώμα στο άλλο, επειδή τα σώματα έρχονται σε άμεση επαφή. Οι δυνάμεις αυτές ονομάζονται δυνάμεις επαφής.

Στο δεύτερο από τα παραπάνω παραδείγματα βλέπουμε ότι το ένα σώμα (η Γη) ασκεί στο άλλο (στο βιβλίο) δύναμη από απόσταση.

Οι δυνάμεις αυτές οφείλονται σε κάποια ιδιότητα των σωμάτων και εμφανίζονται, όταν βρεθούν σε κατάλληλο χώρο, ο οποίος ονομάζεται πεδίο. Συγκεκριμένα, εξαιτίας της μάζας που έχει ένα σώμα δέχεται βαρυτικές δυνάμεις στο πεδίο βαρύτητας· εξαιτίας του φορτίου ή των ηλεκτρομαγνητικών ιδιοτήτων που μπορεί να έχουν κάποια σώματα δέχονται ηλεκτροστατικές ή ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις από τα αντίστοιχα πεδία.

Ας συμπεράνουμε

1ο           Οι δυνάμεις ασκούνται στα σώματα είτε εξ επαφής είτε από απόσταση.

2ο          Οι δυνάμεις ασκούνται είτε από έμψυχα είτε από άψυχα σώματα.

3ο          Ένα σώμα δέχεται τόσες δυνάμεις όσα είναι τα σώματα με τα οποία έρχεται σε επαφή, και επιπλέον τόσες δυνάμεις όσα είναι τα πεδία μέσα στα οποία βρίσκεται.

Για να σχεδιάζουμε δυνάμεις θα πρέπει να έχουμε υπόψη τα παρακάτω:

• Πριν αρχίσουμε να σχεδιάζουμε κάθε δύναμη σ’ ένα σώμα, πρέπει να βρούμε από πού προέρχεται κάθε δύναμη η οποία ασκείται πάνω σε αυτό.
• Θεωρούμε ότι τα σώματα που θα εξετάσουμε είναι ομογενή και το βάρος τους ασκείται στο γεωμετρικό κέντρο τους (κέντρο βάρους).
• Σχεδιάζουμε το βάρος του σώματος πάντοτε κατακόρυφα.
• Οι δυνάμεις που ασκούνται από τοιχώματα είναι κάθετες σε αυτά, όταν δεν υπάρχουν τριβές.
• Οι δυνάμεις που ασκούνται από νήματα (σχοινιά) είναι πάνω στη διεύθυνση των νημάτων με φορά από το σώμα προς το σχοινί.
• Οι δυνάμεις που ασκούνται από οξεία αιχμή είναι κάθετες στην επιφάνεια του σώματος στο σημείο επαφής.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Στα παρακάτω σχήματα να σχεδιάσετε όλες τις δυνάμεις: