Izv prof dr sc Rajka Jurdana epi FIZIKA

Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 INERCIJSKE SILE

1. Newtonov zakon U odsustvu sile tijelo miruje ili se jednoliko pravocrtno giba, u suprotnom se odlikuje tromošću. Tromost je “otpor” tijela djelovanju sile. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Tijelo ustraje u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu, ukoliko se to stanje ne izmijeni djelovanjem sile FIZIKA 1 pripisuje tijelu svojstvo tromosti (inercije, ustrajnosti)

Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić 1. Newtonov zakon naziva se ZAKONOM INERCIJE a sustavi na koje se odnosi INERCIJSKIM SUSTAVIMA. FIZIKA 1 1. Newtonov zakon

INERCIJSKI SUSTAVI NEINERCIJSKI SUSTAVI

Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Inercijske sile kod pravocrtnih gibanja FIZIKA 1

brzine ubrzanja 2. Newtonov zakon U sustavu S’: Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Nerelativistički su, vrijede Galileijeve transformacije brzina FIZIKA 1 Razmatramo sustave S i S’: S inercijski tj. miruje ili se jednoliko pravocrtno giba S’ NEinercijski sustav , giba se ubrzano, ubrzanjem ao, brzinom vo

Preuređenje jednadžbi gibanja Tada možemo pisati: 2. N. zakon u S’ gdje je Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Inercijska sila FIZIKA 1 U sustavu S Drugi Newtonov zakon ima formalno isti oblik i u ubrzanom (neinecijskom) sustavu ako silama koje nastaju zbog međudjelovanja tijela dodamo i inercijsku silu.

Posljedica je ubrzavanja sustava, a ne međudjelovanja. Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Inercijska sila Smjer inercijske sile: suprotan smjeru ubrzanja neinercijalnog sustava Fiktivna sila: u stvarnosti ne postoji, nema utemeljenje u prirodi, u međudjelovanjima Fiktivno “djelovanje” (tj. opis): tijelu mase m daje ubrzanje a 0 u smjeru suprotnom od smjera ubrzanja sustava

Inercijska sila - primjer Primjer – lift v=0, a=0 Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 1. Slučaj - lift miruje Dinamometar pokazuje silu jednaku težini tijela

Inercijska sila - primjer Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić 2. Slučaj - lift se giba jednolikom brzinom prema gore ili dolje v=konst. , a=0 FIZIKA 1 Primjer – lift Dinamometar pokazuje silu jednaku težini tijela

Inercijska sila - primjer Primjer – lift Promatrač u liftu (sustav S’): - tijelo miruje - mirovanje opisuje jednadžbom FIZIKA 1 v=konst. , a=ao Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić 3. Slučaj - lift se giba ubrzano prema gore Inercijska sila Sila teža tijela u mirovanju Elastična sila opruge dinamometra Promatrač izvan lifta (sustav S) - tijelo se (kao i lift) giba ubrzano prema gore - jednadžba koja to opisuje: Dinamometar pokazuje veću silu od težine tijela:

Inercijska sila - primjer Primjer – lift – skalarni zapis jednadžbi v=konst. , a=ao Promatrač u liftu (sustav S’): + Promatrač izvan lifta (sustav S) - Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 3. Slučaj - lift se giba ubrzano prema gore

Inercijska sila - primjer Primjer – lift – skalarni zapis jednadžbi v=konst. , a=ao Promatrač u liftu (sustav S’): + Promatrač izvan lifta (sustav S) - Dinamometar pokazuje manju silu od težine tijela Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 4. Slučaj - lift se giba ubrzano prema dolje

1. CENTRIFUGALNA SILA FIZIKA 1 Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić INERCIJSKE SILE U ROTIRAJUĆIM SUSTAVIMA

CENTRIFUGALNA SILA w Dva sustava; S’ rotirajući, vrti se stalnom kutnom brzinom w S inercijski, miruje Materijalna točka m - miruje u sustavu S’ na udaljenosti r od osi vrtnje - rotira u sustavu S stalnom kutnom brzinom w FIZIKA 1 w S’ m Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Spec. sl. jednolika rotacija kutnom brzinom

CENTRIPETALNA I CENTRIFUGALNA SILA Uzrok kružnog gibanja - rezultanta svih sila na m usmjerena prema središtu vrtnje - centripetalna sila S’ m w Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Centripetalno ubrzanje

CENTRIPETALNA I CENTRIFUGALNA SILA S’ m w Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 Inercijska sila - centrifugalna sila

JEDNADŽBA GIBANJA Opažač iz (vrtećeg) S’ : - m miruje m w Opažač iz (mirujućeg) S: - m se vrti jednolikom w Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 S’

Inercijska sila centrifugalna sila Smjer: kao smjer r, od središta vrtnje prema van Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 CENTRIPETALNA I CENTRIFUGALNA SILA

2. CORIOLISOVA SILA FIZIKA 1 Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić INERCIJSKE SILE U ROTIRAJUĆIM SUSTAVIMA

CORIOLISOVA SILA - posljedica djelovanja Coriolisove sile je promjena smjera gibanja (vjetrova, zračnih masa, morskih struja) i to na sjevernoj polutki udesno, a na južnoj ulijevo. Izvor: Curić, Z. i Curić, B. (1999) Školski geografski leksikon, Hrvatsko geografsko društvo, Zagreb Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić - djeluje okomito na os rotacije Zemlje i na trenutačni smjer gibanja zračnih čestica i svakog tijela koje se giba na Zemlji. FIZIKA 1 - komponenta inercijske sile uzrokovana rotacijom Zemlje.

Učinak je točniji naziv nego sila, jer je posrijedi rezultat djelovanja, a ne uzrok. Gaspard Gustave de Coriolis 1792 – 1843 Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 CORIOLISOVA SILA – CORIOLISOV UČINAK

S . O w Radijalna brzina S’ TLOCRT ROTIRAJUĆEG SUSTAVA S’ (NPR. VRTULJAK) Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1 CORIOLISOVA SILA – CORIOLISOV UČINAK

m se jednoliko pravocrtno giba Sustav S m rotira (skupa sa sustavom S’) Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Sustav S’ FIZIKA 1 CORIOLISOVA SILA – CORIOLISOV UČINAK

FIZIKA 1 http: //www. youtube. com/watch? v=mc. Ps_Od. QOYU Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić film

CORIOLISOVA SILA – CORIOLISOV UČINAK Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Centrifugalna Coriolisova sila FIZIKA 1 Ukupna inercijska sila u rotirajućem sustavu S’ Razmjerna je: - masi tijela m, - brzini (radijalna komponenta) tijela vr , - brzini kruženja sustava w Smjer joj je okomit na smjer: - radijalne kompon. brzine tijela vr - brzine kruženja sustava w

- ako m miruje u S’ tj. vr=0 Nema Corilisove sile/ učinka Inercijska sila je samo centrifugalna: Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić Centrifugalna Coriolisova sila FIZIKA 1 CORIOLISOVA SILA – CORIOLISOV UČINAK

CORIOLISOV UČINAK - zračne i vodene mase na sjevernoj polutci skreću udesno, na južnoj ulijevo (bez obzira iz kojeg smjera krenu) - vjetrovi pasati - morske struje - ciklone i anticiklone - uragani, tajfuni Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić - gibanje zračnih i vodenih masa u rotirajućem sustavu – Zemlja FIZIKA 1 - važan u meteorologij, fizičkoj oceanografiji, balistici. . .

CORIOLISOV UČINAK - rijeke koje teku prema sjeveru zakreću na istok i nejednako deru strane riječnog korita. . . zbog djelovanja Coriolisove sile, Drava dere desnu obalu i pomiče se prema jugu, pa je nekadašnja lijeva obala (Mihovljanski breg) od današnjeg korita udaljena i do 10 km. http: //www. mtraditional. com/vode. html - tijelo koje slobodno pada otklanja se prema istoku - projektil izbačen prema sjeveru zakreće prema istoku Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić - sjeverni vjetar postaje sjeveroistočni FIZIKA 1 . . . nekoliko primjera sa sjeverne polutke (zakreti udesno):

CORIOLISOV UČINAK U UMIVAONIKU ? NIJE TOČNO ! - može se jednostavno provjeriti i pokusom - Coriolisova sila masa i brzina istjecanja vode vrlo male vrijednosti Coriolisova sila zanemarivo mala i ne može imati nikakav učinak na smjer rotacije vode pri istjecanju Na rotaciju vode pri istjecanju najviše utječu oblik i (ne)simetričnost umivaonika/kade te gibanje vode na početku istjecanja. http: //www. ems. psu. edu/~fraser/Bad. Coriolis. html Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić . . . zbog Coriolisovog učinka pri istjecanju iz umivaonika ili kade voda na sjevernoj polutci rotira udesno, a na južnoj polutci ulijevo? FIZIKA 1 JE LI TOČNO DA