Razstavljanje sil in sile na klancu

Razstavljanje sil

Razstavljanje sil je ravno nasproten postopek sestavljanju sil. Eno silo lahko nadomestimo z dvema ali več silami, če je le vsota teh sil enaka začetni sili. 

Na posnetku si oglejmo, kako dekleta dvignejo fanta samo z dvema prstoma na vsaki roki.

Primer je pokazal, da lahko z več silami nadomestimo eno silo. Rečemo, da smo silo razstavili na več sil. 

Oglejmo si podoben primer. Za poskus potrebujemo dve osebni tehtnici. Postavimo ju drugo ob drugo in stopimo z eno nogo na eno in z drugo nogo na drugo tehtnico. 

Najprej na tehtnicah stojimo simetrično tako, da pritiskamo na obe tehtnici enako. Potem se enkrat nagnemo bolj na eno, drugič bolj na drugo tehtnico in pri tem pazimo, da sta nogi čim bolj pravokotni na tehtnici.  

Tehtnici nas podpirata s silama, katerih vsota je enaka sili, s katero mi pritiskamo na tehtnici in je enaka naši teži. 

Silo tal sta nadomestili sili tehtnic. Tako smo silo tal razstavili na dve sili. 

Silo lahko razstavimo tudi v poljubnih smereh

Poglejmo primer:

Utež visi na dveh nevzporednih vrvicah. Določimo sili, s katerima vrvici delujeta na utež. Najprej narišimo silo Fn, ki uravnoveša težo uteži in predstavlja rezultanto sil v obeh vrvicah. To velja, ker utež miruje in je  vsota sil nanjo enaka nič. Nato s pomočjo rezultante sil v vrvicah Fn določimo silo v posamezni vrvici.

Iz krajišča sile F_n narišimo vzporednici vrvicama. Sili F₁ in F₂ sta tedaj stranici v nastalem paralelogramu. Silo F_n smo razstavili na dve sili.

Sili, s katerima sta napeti vrvici, smo dobili s pomočjo paralelogramskega pravila za seštevanje sil.

Primer:

Ugotovimo, kolikšna je pri sliki, ki visi na steni, sila v levem in kolikšna v desnem kraku vrvice.

Slika deluje na žebelj s silo FSŽ , ki je enaka sili teže. Ta sila se razporedi na sili v vrvicah tako, da je njuna vsota enaka sili FSŽ . Silo v posamezni vrvici lahko določimo z risanjem.

Sili v vrvicah se spremenita, če se spremeni kot med vrvicama. Večji kot med vrvicama povzroči večjo silo v posamezni vrvici.

Sile na klancu

Popolnoma jasno je, da se avtomobilček zapelje po klancu navzdol, če ga le ne poganjamo s kakšnim motorčkom.

Tudi žoga se zakotali po klancu in se pri tem prav nič ne obira.

Katera sila pa vleče telesa vzdolž klanca? Kako velika je ta sila?

Pa poglejmo, kako jo določimo..

Razstavimo silo teže

Na telesa deluje sila teže ali teža, kot jo tudi imenujemo.

Sila podlage preprečuje, da se avtomobilček ne pogrezne v klanec.

Ker avtomobilček privlači samo sila teže, bomo le-to razstavili na komponente v smeri klanca in pravokotno na klanec. 

Enako kot v prejšnjih poglavjih razstavimo silo,tokrat težo, na dve komponenti:

Dinamična komponenta F_d deluje v smeri klanca in vleče avtomobilček navzdol. 

Statična komponenta F_s pa preprečuje, da se avtomobilček pogrezne v klanec.

Postopek opravimo v štirih korakih:

1. Nariši težo. Prijemališče teže je v težišču. Določi merilo za risanje velikosti sil:1 cm naj ustreza  1 N.
2. Nariši vzporednico s klancem (tukaj leži ena komponenta teže) in pravokotnico na klanec (tukaj pa     druga komponenta).
   
3. Določi velikost komponent v smeri klanca in pravokotno na klanec. Skozi končno točko teže nariši vzporednici s klancem in pravokotnico na klanec.
   
4. Nariši komponenti sile, izmeri dolžino ter pretvori v velikosti komponent.
   

Risanje sil na klancu

1. nariši težo	2. Nariši vzporednice
3. Določi komponenti	4. Nariši sili

Poglejmo vse skupaj še enkrat!