Sila a jej meranie

Kopneš do lopty a letí. Stlačíš loptičku v ruke a sploští sa. Zdvihneš ruksak a cítiš, ako ťahá ruku dole. Vo všetkých troch prípadoch pôsobí sila — a dnes zistíš, ako ju odmerať aj vypočítať.

Čo robí sila

Sila je vzájomné pôsobenie dvoch telies — vždy niečo pôsobí na niečo. Spoznáš ju podľa účinkov:

mení tvar telesa — stlačená loptička, natiahnutá gumička, prehnutá doska,
mení pohyb telesa — rozbehne ho, zabrzdí alebo mu zmení smer.

Silu značíme $F$ a jej jednotkou je newton (N). Približne 1 N je sila, ktorou ťahá ruku dole 100 g čokoláda.

Sila má veľkosť, smer a pôsobisko (miesto, kde pôsobí). Preto ju kreslíme šípkou: začína v pôsobisku, ukazuje smer a jej dĺžka zodpovedá veľkosti.

Teraz ty: čo sila v každej situácii zmenila — tvar, alebo pohyb?

Silomer

Silu meriame silomerom. Vo vnútri je pružina — čím väčšia sila za ňu ťahá, tým viac sa predĺži. Ručička ukáže silu priamo v newtonoch.

Závažie 200 g natiahne pružinu silomera. Ručička ukáže 2 N — tou silou ťahá závažie silomer dole.

Silomer má rozsah. Na školský silomer do 5 N nevešaj vedro vody — pružina sa natiahne natrvalo a silomer prestane merať správne.

Gravitačná sila

Zem priťahuje každé teleso gravitačnou silou $F_g$ . Čím väčšia hmotnosť, tým väčšia sila:

F_g = g \cdot m

Tu $m$ je hmotnosť v kilogramoch a $g$ udáva, akou silou ťahá Zem každý kilogram: $g \approx 10\,\mathrm{N/kg}$ , teda asi 10 N na každý kilogram. Na iných telesách, napríklad na Mesiaci, je $g$ iné.

Presnejšie je $g = 9{,}81\,\mathrm{N/kg}$ , v 8. ročníku počítame s $g \approx 10\,\mathrm{N/kg}$ .

Ruksak má hmotnosť 6 kg. Akou gravitačnou silou ho priťahuje Zem?

$m = 6\,\mathrm{kg}$ , $g \approx 10\,\mathrm{N/kg}$
$F_g = g \cdot m = 10\,\mathrm{N/kg} \cdot 6\,\mathrm{kg}$
$F_g = 60\,\mathrm{N}$ (s presnejším $g$ vyjde $58{,}9\,\mathrm{N}$ )

Hmotnosť nie je sila

Hmotnosť (kg) hovorí, koľko látky teleso má — tá sa nikde nezmení. Gravitačná sila (N) závisí od toho, kde si. Nehovor „ruksak má 60 kg“, ak myslíš 60 N.

Na Mesiaci je $g \approx 1{,}6\,\mathrm{N/kg}$ . Ten istý ruksak tam má stále 6 kg, no Mesiac ho priťahuje silou len asi 10 N — zdvihneš ho jedným prstom.

Hmotnosť je na Zemi aj na Mesiaci rovnaká, 6 kg. Gravitačná sila je na Mesiaci asi šesťkrát menšia — šípka je kratšia.

Osobná váha ti ukáže 50 kg. Akou gravitačnou silou ťa priťahuje Zem? Počítaj s $g \approx 10\,\mathrm{N/kg}$ .

Ukáž riešenie

$F_g = g \cdot m = 10\,\mathrm{N/kg} \cdot 50\,\mathrm{kg} =$ 500 N. Váha ukazuje hmotnosť v kg, sila je v newtonoch.

Teraz ty — 10 príkladov na gravitačnú silu. Počítame s $g = 10\,\mathrm{N/kg}$ .

Zapamätaj si

Sila mení tvar alebo pohyb telesa; značka $F$ , jednotka newton (N).
Silu kreslíme šípkou (pôsobisko, smer, veľkosť) a meriame silomerom.
Gravitačná sila: $F_g = g \cdot m$ , počítame s $g \approx 10\,\mathrm{N/kg}$ (presnejšie 9,81).
Hmotnosť (kg) sa nemení, gravitačná sila (N) závisí od toho, kde si.

Čo robí sila

Silomer

Gravitačná sila

Hmotnosť nie je sila

Zapamätaj si

🧠 Kvíz — over si, či to sedí