x
Učitavanje

2.4 Sila teža i težina tijela

Europska unija, Zajedno do fondova EU
Sadržaj jedinice
Povećanje slova
Smanjenje slova
Početna veličina slova Početna veličina slova
Visoki kontrast
a Promjena slova
  • Verdana
  • Georgia
  • Dyslexic
  • Početni
Upute za korištenje

Na početku...

Zašto je jabuka pala sa stabla? Djeluje li neka sila na jabuku zbog koje je ona pala? Djeluje li jabuka nekom silom na stablo? Djeluje li jabuka nekom silom na ruku djevojčice? Kakve su to sile? Djeluje li neka sila na sva tijela na površini Zemlje? Djeluju li tijela nekom silom na podlogu na kojoj se nalaze?

O sili teži

Sila teža je sila kojom Zemlja djeluje na tijela. 

Sila teža usmjerena je vertikalno prema središtu Zemlje. Hvatište sile teže je u tijelu, tj. u točki koja se naziva težište. Silu težu označavamo oznakom F g i kao sve druge sile iskazujemo mjernom jedinicom njutn.

Smjer sile teže je prema središte Zemlje.
Sila teža usmjerena je prema središtu Zemlje

Težina je sila kojom tijelo djeluje na podlogu na kojoj se nalazi ili na ovjes na koji je ovješeno.

Težina ima isti iznos, smjer i orijentaciju kao i sila teža. Hvatište težine je na podlozi ili na ovjesu gdje se tijelo nalazi. Težinu označavamo oznakom G , mjerimo ju mjernim instrumentom dinamometrom i iskazujemo mjernom jedinicom njutn.

Kako izmjeriti težinu tijela?

Težinu mjerimo dinamometrom koji pokazuje silu kojom tijelo djeluje na oprugu.

 Što možemo uočiti?

Uočavamo da je težina tijela razmjerna masi (za dvaput veću masu, težina je dvaput veća). Ako podijelimo težinu i masu tijela, uvijek dobijemo isti broj koji označavamo oznakom g .

Na planetu Zemlji on iznosi približno g 10 N kg . Na drugim planetima taj je broj manji ili veći, ovisno o masi planeta. ​

Kako izračunati težinu tijela?

Ako nam je poznata masa tijela, onda težinu tijela možemo izračunati izrazom:

G = m · g  

Pri čemu je:

G  težina tijela

m   – masa tijela

g     10   N kg   (približna vrijednost na planetu Zemlji).

Primjer 1.

Antonio je pri rođenju imao masu 4120 g i duljinu 54 cm. Kolika mu je težina?

m = 4 120 g

m = 4,12 kg  

G = ?

G = m · g

G = 4,12 kg · 10 N kg

G = 41,2 N

Primjer 2.

Kolikom silom stolac mase 1,5 kg djeluje na pod?

m = 1,5 kg

G = ?

G = m · g  

G = 1,5 kg · 10 N kg

G = 15 N

Kako odrediti masu tijela ako je poznata težina tijela?

Masu tijela računamo s pomoću izraza:

m = G g .

Izradi vježbu

Dinamometrom izmjerite težinu školske pernice i izračunajte joj masu.

Primjer 3.

Kamion djeluje na cestu težinom od 120 kN. Kolika je masa kamiona?

G = 120 kN = 120 000 N

m = ?

G = m · g

m = G g

m = 120 000 N 10 N kg

m = 12 000 kg= 12 t

Sila teža i težina iznosom su jednake sile. Zato možemo zapisati:

F g = G .  

Težina je posljedica privlačnog djelovanja Zemlje ili planeta na kojem se tijelo nalazi.

Smjer djelovanja sile teže i težine vertikalno je prema dolje.

Hvatišta ovih sila nisu u istoj točki.

Ima li tijelo jednaku težinu svuda na Zemlji?

Tijela na Zemljinoj površini nemaju svuda jednaku težinu. To je posljedica spljoštenosti našeg planeta na polovima. Tijela će na polovima imati veću težinu nego na ekvatoru. Zbog jednostavnijeg računanja, upotrebljavamo pribižnu vrijednost g 10 N kg .

Ubrzanje sile teže na različitim mjestima na Zemlji.

Zanimljivost

U svakodnevnom se razgovoru često griješi pri iskazivanju mase tijela. Vagom mjerimo masu tijela, a dinamometrom težinu tijela. Zato je pogrešno reći da je težina tijela 72 kg . Masa tijela je 72 kg , a težina je tog tijela 720 N .

Mijenjaju li se masa i težina tijela u svemiru?

Težina je sila kojom tijelo djeluje na podlogu na kojoj se nalazi i posljedica je sile teže.

Gravitacijska sila privlačno je međudjelovanje između dviju masa. To međudjelovanje uočavamo kada barem jedno od tih dvaju tijela ima veliku masu.

Sila teža jest međudjelovanje između planeta i tijela koje se nalazi na njemu.

Na planetima koji imaju veću masu od Zemlje (npr. Jupiter ili Saturn) sila teža koja djeluje na tijelo veća je nego na Zemlji, a na planetima koji imaju manju masu od Zemlje (npr. Mars) sila teža koja djeluje na tijelo manja je nego na Zemlji.

Količnik težine i mase tijela g ima različite vrijednosti na različitim planetima. Zato je i težina tijela na tim planetima različita. Masa tijela ostaje nepromijenjena, bez obzira na kojem se planetu nalazili. Težina tijela se mijenja.

Težina tijela mijenja se kako se tijelo udaljava od Zemlje.

Težina tijela smanjuje se kako se udaljavamo od Zemljine površine.

U sljedećih nekoliko zadataka izračunajte težinu djevojčice u njutnima N na zadanom planetu ili Suncu. Računa se težina djevojčice mase 50 kg . Uza svaki planet i Sunce piše vrijednost njegova g. Najpriije izračunajte težinu djevojčice na Suncu.
g = 274,8 N/kg .
G = N
null
null
Jupiter: g = 26,5 N/kg .
G = N
null
null
Mars: g = 3,9 N/kg .
G =   N
null
null
Uran: g = 11,7 N/kg.
G =  ​ N
null
null
Venera: g = 8,8 N/kg .
G =   N
null
null

Zadatak 1.

Kolika je težina tijela mase 85 kg   na Jupiteru ako je količnik težine i mase na Jupiteru g = 24,8 N kg ?

Kolika je težina tog tijela na Zemlji?

m = 85 kg

g = 24,8 N kg

G = m · g = 85 k g · 24,8 N kg = 2 108 N

Težina tijela na Jupiteru iznosi 2 108 N .

G = m · g = 85 k g · 10 N kg = 850 N

Težina tijela na Zemlji iznosi 850 N . ​


Kutak za znatiželjne

Astronauti u svemirskoj letjelici

Bestežinsko stanje je stanje u kojem se ne osjeti djelovanje sile teže na tijelo. Tijelo tada ne pritišće na podlogu, odnosno nema težinu. To vrijedi npr. za astronaute u svemirskoj letjelici koja kruži oko Zemlje.

Primjer 4.

Kolika je težina 1 L vode na planetu Zemlji?

Gustoća vode je 1 000 kg m 3  

V = 1 L = 1 dm 3 = 0,001 m 3

ρ = 1 000 kg m 3

ρ = m V

m = ρ · V

m = 1 000 kg m 3 · 0,001 m 3

m = 1 kg

G = m · g

G = 1 kg· 10 N kg

G = 10 N

...i na kraju

Sila teža i težina imaju jednak iznos i smjer, ali različito hvatište. Sila teža je sila kojom Zemlja ili neki planet djeluju na tijelo blizu svoje površine, a težina je sila kojom tijelo djeluje na podlogu ili ovjes. Iskazujemo ih mjernom jedinicom njutn. Težina tijela na planetu Zemlji približno je deset puta veća od mase tog tijela. Težina tijela mijenja se i ovisi o svemirskom objektu na kojemu se nalazimo, a masa tijela ostaje nepromijenjena.

Kutak za znatiželjne

Razmislite je li lakše nositi bocu od 1 L do vrha napunjenu vodom ili bocu od 1 L do vrha napunjenu uljem?

Komentirajte s učenicima u razredu svoje zaključke. Može li se to dokazati mjerenjem? Pokušajte odrediti težinu boce s vodom i boce s uljem.

  1. Sila  je sila kojom Zemlja djeluje na tijela.
    null
    null
  2.  je sila kojom tijelo djeluje na podlogu ili ovjes.
    null
    null
  3. Mjerna jedinica za težinu naziva se:

    null
    null
  4. Tijelo mase 200 dag ima na planetu Zemlji težinu:

    null
    null
  5. Tijelo mase 4,6 kg ima na planetu Zemlji težinu 46 N .

    null
    null
  6. Tijelo težine 2 000 N na planetu Zemlji ima masu približno 200 kg .

    null
    null
  7. Tijelo mase 40 kg imat će veću masu na Jupiteru nego na Zemlji.

    null
    null
  8. Tijelo mase 40 kg imat će veću težinu na Jupiteru nego na Zemlji.

    null
    null
  9. Kolika je težina kamena mase 50 kg na planetu Zemlji?

    null
    null
  10. Količnik težine i mase na Mjesecu iznosi ​ 1,6 N kg . Kolika je težina kamena mase 50 kg na Mjesecu?

    null
    null
  11. Kolika je masa vode u akvariju duljine 40 cm , širine 30 cm i visine 30 cm napunjena do polovice? ​

    null
  12. Kolika je gustoća tijela težine 6 750 N i volumena ​ 0,25 m 3 ?

     

    null
  13. Mjerna jedinica za silu težu naziva se:

    null

Idemo na sljedeću jedinicu

2.5 Trenje