Fizikia ya Shule ya Upili

Ikiwa kuna nguvu inayotokana kwenye kitu chenye uzito m, basi kitu hicho husogea katika mstari ulionyooka na kuongeza kasi a. Uhusiano kati ya nguvu inayotokana, uzito na kuongeza kasi huonyeshwa kupitia mlinganyo:

Huu ndio mlinganyo wa sheria ya pili ya Newton ambayo ilisomwa katika darasa la X.

Kiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na nguvu inayotokana Pada mwendo ulionyooka ni wakati wa nguvu unaotokanaKiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na habari katika mwendo ulionyooka ni wakati wa hali ya kutokuwa na shughuliKiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na kuongeza kasi katika mwendo ulionyooka ni kuongeza kasi kwa pembe.

Soma zaidi

1. Mtindo wa kihafidhina
Ikiwa kazi inayofanywa na nguvu wakati kitu kinapoanza kusogea kutoka nafasi yake ya awali hadi kitu kinaporudi kwenye nafasi yake ya awali ni sawa na sifuri, basi nguvu hiyo inaitwa nguvu ya kihafidhina.
Hapa kuna mifano kadhaa ya mitindo ya kihafidhina.

1.1. Mvuto
Fikiria kitu kinachosogea juu kwa wima hadi kifikie urefu wa juu zaidi na kisha kushuka hadi kwenye nafasi yake ya asili. Kinaposogea juu kwa wima umbali wa h, nguvu ya uvutano iko katika mwelekeo tofauti na uhamishaji wa kitu. Kwa sababu iko katika mwelekeo tofauti na uhamishaji wa kitu, nguvu ya uvutano hufanya kazi hasi kwenye kitu.
W = wh cos (180^o) = – wh = – mgh

Soma zaidi

Msuguano tuli ni nguvu ya msuguano inayofanya kazi kwenye nyuso za vitu vinavyogusana wakati vitu havisogei.

Soma zaidi

Msuguano wa kinetiki ni nguvu ya msuguano inayofanya kazi kwenye nyuso za vitu vinavyogusana wakati vitu vinaposogea.
Ukitaka kubaini nguvu ya msuguano tuli, tumia mlinganyo 1.5 a. Ukitaka kubaini mgawo wa msuguano wa kinetiki, tumia mlinganyo 1.5 b.

Soma zaidi

Nyenzo ya Nishati ya Kinetiki katika Mwendo wa Mzunguko

Vitu vinavyotembea katika mstari ulionyooka vina nishati ya kinetiki ambayo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula:
EK = ½ mv²
Taarifa:
EK = nishati ya kinetiki (vitengo vya kimataifa ni kilo m²/s² au Joule)
m = uzito (kitengo cha kimataifa ni kilo, kifupi cha kilo)
v = kasi (kitengo cha kimataifa ni mita/sekunde, kifupi m/s)
Kiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na uzito (m) Pada mwendo ulionyooka ni wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli (I)Kiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na kasi (v) katika mwendo wa mzunguko ni kasi ya pembeKwa hivyo, kitu kinachozunguka kina nishati ya kinetiki ambayo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula:

Soma zaidi

Nyenzo ya Kazi ya Nishati ya Kinetiki na Fizikia

Ikiwa nguvu halisi inatenda kazi kwenye kitu, kitu hupata kasi ya juu (na kuhama). Kitu kinapopata kasi ya juu, kasi yake hubadilika. Inaweza kusemwa kwamba kazi inayofanywa na nguvu halisi inahusiana na kasi ya awali na ya mwisho ya kitu hicho.
Kazi inayofanywa kwenye kitu kwa nguvu kamili isiyobadilika:
Juhudi kamili (W) = Nguvu inayotokana (F jumla) x uhamisho (s)
Sheria ya Pili ya Newton inasema kwamba ikiwa kuna nguvu kamili inayofanya kazi kwenye kitu, kitu hicho kitapata kasi.

Soma zaidi

Mifano 9 ya Maswali ya Biashara

1. Nguvu ya Newton 20 hutumika kwenye kizuizi hadi kizuizi kitakaposogea umbali wa mita 2. Kazi inayofanywa na nguvu F kwenye kizuizi ni…
Majadiliano
Inajulikana :
Nguvu (F) = 20 N
Makazi (ma) = mita 2
Pembe = 0 (mwelekeo wa nguvu ni sawa na mwelekeo wa uhamishaji au mwelekeo wa nguvu unaendana na mwelekeo wa uhamishaji ili pembe inayoundwa na nguvu na uhamishaji iwe sifuri)

Soma zaidi

Hali ya kwanza ya usawa wa mwili mgumu :
Sheria ya Pili ya Newton inasema kwamba ikiwa nguvu inayotokana inayofanya kazi kwenye kitu (kitu hicho kinachukuliwa kuwa chembe) si sawa na sifuri, basi kitu hicho kitasonga kwa kasi ya mara kwa mara ambapo mwelekeo wa mwendo wa kitu hicho ni sawa na mwelekeo wa nguvu inayotokana. Ikiwa nguvu inayotokana ni sifuri, basi kitu hicho kiko katika hali ya utulivu au kitu hicho kinasonga kwa kasi ya mara kwa mara.

Soma zaidi

Kuelewa
Mwili mgumu huchukuliwa kuwa umeundwa na chembe nyingi, na uzito wa kitu ni jumla ya uzito wa kila chembe zinazounda kitu hicho. Kitovu cha uzito ni nukta kwenye kitu ambapo uzito wa chembe zote zinazounda kitu hicho huchukuliwa kuwa umejilimbikizia katika nukta hiyo.

Fomula
Kila mwili mgumu hudhaniwa kuwa na chembe nyingi, ambazo kila moja ni sawa na nyingine. Hata hivyo, ili kurahisisha utokaji wa fomula ya kubaini kitovu cha uzito, kurahisisha hufanywa kwa kudhani kwamba mwili mgumu una chembe mbili pekee. Chembe hizi mbili zinaweza kuitwa mfumo mgumu wa mwili.

Soma zaidi

Pia jifunze Maswali ya Mfano wa Kituo cha Mvuto

Kuelewa Kitovu cha Mvuto
Kitu kigumu kinachukuliwa kuwa kimeundwa na chembe nyingi kwa sababu hii nguvu ya uvutano inayofanya kazi kwenye kila moja ya chembe hizi. Kwa maneno mengine, kila chembe ina uzito wake. Kitovu cha mvuto wa kitu ni sehemu iliyo juu au karibu na kitu ambapo uzito wa sehemu zote za kitu umejilimbikizia.

Ikiwa kitu ni sawa (uzito wa baadhi ya vitu ni sawa au kitu kimeundwa kwa vifaa sawa) na umbo la kitu ni la ulinganifu (k.m. mraba, mstatili, duara) basi kitovu cha mvuto wa kitu hicho kinapatana na katikati ya misa kitu kilicho katikati ya kitu. Kwa pembetatu, kitovu cha uzito kiko katika 1/3 ya saa, ambapo h = urefu wa pembetatu.

Soma zaidi