Bosna i Hercegovina
BRČKO DISTRIKT
BOSNE I HERCEGOVINE
Internacionalni univerzitet
Brčko
Босна и Херцегoвина
БРЧКО ДИСТРИКТ
БОСНЕ И ХЕРЦЕГОВИНЕ
Интернационални
универзитет Брчко
Fizika
(Seminarski rad)
Tema:
Šta je dinamika?
Prof. Dr
Student
2
Sadržaj:
Uvod
3
1.Sile
4
2.Prvi Njutnov zakon. Inercijalni sistemi reference
6
2.1 Eksperiment
8
3.DRUGI NEWTONOV ZAKON
9
3.1 Matematička osnova
9
3.2.Na putu prema supersili
12
4.TREĆI NEWTONOV ZAKON
13
5.Rad
17
6.Snaga
19
7.Energija
20
7.1 Kinetička energija
20
7.2 Potencijalna energija
21
Zaključak
24
Literatura
25
4
1. Sile
Vjerovatno svako ima, u skladu sa iskustvima iz svakodnevnog života, osjećaj za
pojam sile.Kada odgurnemo prazan tanjir od sebe, mi ustvari djelujemo silom na njega.
Slično, kada bacimo ili udarimo loptu mi delujemo ustvari nekom silom na nju. U
ovim primerima pojam sila je u vezi sa neko mišićnom aktivnošću i sa odredjenim
promenama u stanju kretanja nekog drugog tijela na koje se deluje. Sile, medjutim ne
izazivaju uvek promene u stanju kretanja.
Na primer, dok sedite i čitate ovu knjigu, na vas deluje gravitaciona sila a vaše tijelo
svejedno ostaje i dalje nepokretno. Takodje, ukoliko pokušamo da odgurnemo neku
veliku stenu ili zid kuće verovatno nećemo uspeti u tome iako sve vrijeme delujemo
silom na dati objekat. Možemo takodje da se zapitamo da li je način kretanja Meseca oko
Zemlje izazvan delovanjem neke sile. Njutn je na ovo i slična pitanja odgovorio tako što je
označio silu kao uzrok promene brzine objekta. Na taj način, da bi se održalo
uniformno kretanje nekog objekta, nema potrebe za postojanjem sile
1
.
Kako promene u brzini tijela nastaju delovanjem sila, njih treba shvatati kao fizičke veličine
(fizičku veličinu) koje telu saopštavaju odredjeno ubrzanje. Sta se dešava kada više sila
deluje na tijelo? U tom slučaju, telu se saopštava ubrzanje koje je rezultat ukupnog
delovanja svih sila. Kada saberemo vektorski sve sile koje deluju na tijelo onda se dobija
takozvana rezultujuća sila.
2
Prostom analizom delovanja tijela u prirodi se primećuje da ima jako puno sila pa se može
postaviti pitanje da li se mogu nekako klasifikovati kao i da li možda medju njima ima
odredjen broj osnovnih u smislu da sve ostale mogu da se svedu na njih. Kada rukom
povučemo (dovoljno jako) oprugu prikačenu drugim krajem o npr. zid razvući cemo
je. Ako dovoljno jako povučemo stacionarna kolica da savladamo silu trenja izmedju njih
i podloge, uspećemo da ih pokrenemo. Ako šutnemo nogom fudbalsku loptu, prvo ćemo je
usled udarca deformisati a onda i naterati da se kreće. Svi ovi primeri su primeri klase sila
pod nazivom kontaktne sile, obzirom da se dešavaju prilikom kontakta dva objekta.
Slika 1 : Neki primjeri kontaktnih sila. U svim slučajevima sila deluje na tijelo,
uokvireno isprekidanom linijom, putem određenih posrednika.
Druga klasa sila su sile koje deluju na objekte preko odgovarajućeg polja,pri čemu nema
direktnog kontakta tijela koja interaguju. Gravitaciona sila je primer takve sile.
3
1
Brzina kojom se kreće Mjesec nije konstantna jer se on kreće po zakrivljenoj putanji oko Zemlje, što znači da
se njegova brzina svakog momenta mijenja, makar po pravcu.Ove promjene u brzini upravo izaziva Zemlja
djelujući gravitacionom silom na njega.
2
Na osnovu ovoga je jasno da može da se desi da se brzina tijela ne mijenja čak i kad na njega
djeluje više sila, ukoliko je njihova rezultanta jednaka nuli, tj. ukoliko se njihovo djelovanje međusobno
poništava.
5
Drugi uobičajen primer za silu čije se delovanje prenosi putem polja je električna
sila kojom jedno naelektrisano tijelo deluje na drugo. To mogu biti na primer elektron i
proton u atomu vodonika.
Treći primer je delovanje magnetne šipke na komad gvoždja. Sile koje drže na okupu
čestice koje čine atomsko jezgro su takodje sile koje deluju preko odgovarajućeg polja
ali, za razliku od ostalih pobrojanih, imaju veoma kratak domet. One su interakcija koja je
dominantna kada se ove čestice nalaze na rastojanju reda 10
-15
m.
Kroz istoriju,naučnici
4
su,bili zbunjeni idejom da tijela mogu da deluju jedna na
druga a da nisu u kontaktu. Da bi se prevažišao taj, ispostavilo se, konceptualni
problem, Majkl Faradej (1791-1867.) je uveo pojam polja.U skladu sa tim pristupom,
kada se objekat 1 nadje u prostoru u nekoj tački P blizu objekta 2, kaže se da
objekat 1 interaguje sa objektom 2 (npr.gravitaciono) preko polja koje postoji u tački
P kreirano od strane objekta 2. Analogno tome, u tački u kojoj se nalazi objekat 2
takodje postoji polje koje kreira objekat 1. U realnosti, oba objekta kreiraju
odgovarajuća polja u prostoru oko sebe.
5
Slika 2 : Neki primjeri sila koje djeluju posredstvom polja. Odgovarrajuće
sile putem svojih polja djeluju na isprekidano uokvirena tijela.
Treba imati u vidu da razlika izmedju kontaktnih sila i sila čije se delovanje
prenosi putem polja nije tako oštra kao što bi moglo da se pomisli na osnovu napred
izloženog.U okviru klasične fizike se srećemo samo sa gravitacionim i
elektromagnetnim silama, kao i sa silama trenja i elastičnim silama. Poslednje dve,
medjutim imaju veze sa medjumolekularnim interakcijama koje imaju elektromagnetnu
prirodu pa se prema tome svode na ovaj tip interagovanja.Gravitacione i
elektromagnetne su pak fundamentalne interakcije jer ne mogu da se svedu na neke druge.
Postoje još i jaka nuklearna sila koja djeluje izmedju subatomskih čestica i slaba nuklearna
sila koja se ispoljava prilikom odredjenih radioaktivnih raspada.
2. Prvi Njutnov zakon. Inercijalni sistemi reference
3
Gravitaciona sila nas drži na Zemlji, odgovorna je za egzistenciju i kretanje tijela u našem
planetnom sistemu a može se reći i da dominira u celom kosmosu.
4
Uključujući Njutna.
5
Ukoliko se radi o masivnim i naelektrisanim telima onda ona u prostoru oko sebe stvaraju
gravitaciono, električno, a ako se kreću, i magnetno polje.
7
„Lex I:Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in
directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.“
„Svako tijelo će ostati u stanju mirovanja ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja sve dok
pod djelovanjem vanjskih sila to stanje ne promijeni“
Prvi Newtonov zakon ne vrijedi u svakom referentnom sistemu. Kao primjer se može uzeti
kuglica koja miruje na stolu u vozu, koji se kreće jednoliko po pravcu, pomaknuti će se čim
voz uspori ili ubrza, iako okolina pri tom ne djeluje direktno na nju. Sistemi u kojima vrijedi
Prvi Newtonov zakon, tj. zakon inercije, nazivaju se
inercijalni sistemi
. Npr. Voz koji se
zaustavlja čini ubrzan sistem s obzirom na sistem Zemlje, pa ne može biti inercijalni sistem.
2.1
Eksperiment
