Sila i kretanje – zadaci

Zadaci iz sile i kretanja za 7. razred namenjeni su učenicima koji žele da uvežbaju promenljivo kretanje, ubrzanje, Drugi i Treći Njutnov zakon i srednju brzinu kod ravnomerno promenljivog pravolinijskog kretanja. Stranica sadrži 20 pažljivo odabranih zadataka: 10 osnovnog, 5 srednjeg i 5 naprednog nivoa, sa detaljnim rešenjima.

Pre rešavanja podseti se: ubrzanje se računa po formuli a = Δv/t, Drugi Njutnov zakon zapisuje se kao F = ma, a kod ravnomerno promenljivog pravolinijskog kretanja bez promene smera važi vsr = (v0 + v)/2. U zadacima je uzeto g = 10 N/kg kada nije drugačije navedeno.

Tekst zadataka iz sile i kretanja

Osnovni nivo – zadaci 1–10

  1. Promenljivo kretanje. Objasni šta je promenljivo kretanje i navedi jedan primer iz svakodnevnog života.
  2. Ubrzano ili usporeno? Automobilu se brzina povećava sa 5 m/s na 15 m/s. Da li je njegovo kretanje ubrzano ili usporeno?
  3. Izračunavanje ubrzanja. Brzina bicikliste poraste sa 2 m/s na 8 m/s za 3 s. Koliko je ubrzanje?
  4. Usporavanje. Voz smanji brzinu sa 20 m/s na 10 m/s za 5 s. Izračunaj ubrzanje i objasni znak rezultata.
  5. Promena brzine. Telo se kreće ubrzanjem 3 m/s2 tokom 4 s. Za koliko se promeni njegova brzina?
  6. Drugi Njutnov zakon. Na telo mase 4 kg deluje rezultujuća sila 12 N. Koliko je ubrzanje tela?
  7. Potrebna sila. Kolika rezultujuća sila telu mase 5 kg daje ubrzanje 2 m/s2?
  8. Određivanje mase. Sila 18 N daje telu ubrzanje 6 m/s2. Kolika je masa tela?
  9. Treći Njutnov zakon. Dečak gura zid silom 50 N. Kolikom silom zid deluje na dečaka i u kom smeru?
  10. Srednja brzina. Telo ravnomerno ubrzava od 4 m/s do 12 m/s bez promene smera. Kolika je njegova srednja brzina?

Srednji nivo – zadaci 11–15

  1. Polazak automobila. Automobil polazi iz mirovanja i za 6 s dostigne brzinu 18 m/s. Izračunaj ubrzanje i put koji pređe za to vreme.
  2. Rezultujuća sila. Na sanke mase 20 kg deluje vučna sila 70 N u smeru kretanja i sila trenja 30 N suprotno kretanju. Odredi rezultujuću silu i ubrzanje sanki.
  3. Zaustavljanje bicikliste. Biciklista brzine 10 m/s ravnomerno usporava ubrzanjem intenziteta 2 m/s2. Za koliko vremena se zaustavlja i koliki put pređe do zaustavljanja?
  4. Dve mase. Jednake rezultujuće sile od 24 N deluju posebno na tela mase 3 kg i 8 kg. Izračunaj ubrzanja i odredi koliko puta je veće ubrzanje lakšeg tela.
  5. Akcija i reakcija. Klizač mase 50 kg odgurne klizača mase 75 kg silom 150 N. Kolika sila deluje na svakog klizača i kolika su njihova ubrzanja neposredno posle odgurivanja? Zanemari trenje.

Napredni nivo – zadaci 16–20

  1. Ubrzavanje voza. Voz se kreće početnom brzinom 36 km/h i ravnomerno ubrzava 0,5 m/s2 tokom 20 s. Odredi krajnju brzinu u m/s i km/h, srednju brzinu i pređeni put.
  2. Sila motora i otpor. Automobil mase 1000 kg ubrza sa 10 m/s na 22 m/s za 6 s. Sila otpora kretanju iznosi 500 N. Odredi ubrzanje, rezultujuću silu i vučnu silu motora.
  3. Kočenje autobusa. Autobus brzine 72 km/h počinje ravnomerno da koči i zaustavi se posle 50 m. Odredi srednju brzinu tokom kočenja, vreme zaustavljanja i ubrzanje.
  4. Dve etape kretanja. Telo polazi iz mirovanja i ravnomerno ubrzava 2 m/s2 tokom 5 s, a zatim se narednih 10 s kreće dostignutom stalnom brzinom. Odredi put u svakoj etapi i srednju brzinu na celom putu.
  5. Lift i prividna težina. Učenik mase 60 kg stoji na vagi u liftu. Koliku silu pokazuje vaga kada lift: a) ubrzava naviše 2 m/s2; b) ubrzava naniže 2 m/s2? Uzmi g = 10 N/kg.
Digitalna učionica Edukativnog centra Atom – 7 dana besplatno

Detaljna rešenja zadataka iz sile i kretanja

Rešenja osnovnog nivoa

  1. Promenljivo kretanje je kretanje pri kome se brzina menja po intenzitetu, pravcu ili smeru. Primer je automobil koji ubrzava pri polasku sa semafora.
  2. Brzina se povećava, pa je kretanje ubrzano.
  3. a = (v − v0)/t = (8 − 2)/3 = 2 m/s2.
  4. a = (10 − 20)/5 = −2 m/s2. Negativan znak pokazuje da je ubrzanje suprotno smeru brzine, odnosno da voz usporava.
  5. Δv = at = 3 · 4 = 12 m/s.
  6. Iz F = ma sledi a = F/m = 12/4 = 3 m/s2.
  7. F = ma = 5 · 2 = 10 N.
  8. m = F/a = 18/6 = 3 kg.
  9. Po Trećem Njutnovom zakonu zid deluje na dečaka silom 50 N, istog pravca i intenziteta, ali suprotnog smera. Sile deluju na različita tela.
  10. vsr = (v0 + v)/2 = (4 + 12)/2 = 8 m/s.

Rešenja srednjeg nivoa

  1. a = (18 − 0)/6 = 3 m/s2. Srednja brzina je (0 + 18)/2 = 9 m/s, pa je s = vsrt = 9 · 6 = 54 m.
  2. Sile su suprotnih smerova: FR = 70 − 30 = 40 N. Ubrzanje je a = FR/m = 40/20 = 2 m/s2.
  3. Za zaustavljanje je a = −2 m/s2. Iz v = v0 + at sledi 0 = 10 − 2t, pa je t = 5 s. Srednja brzina je (10 + 0)/2 = 5 m/s, zato je s = 5 · 5 = 25 m.
  4. Za telo od 3 kg: a1 = 24/3 = 8 m/s2. Za telo od 8 kg: a2 = 24/8 = 3 m/s2. Odnos je 8/3, pa je ubrzanje lakšeg tela 8/3 ≈ 2,67 puta veće.
  5. Sile akcije i reakcije imaju po 150 N i suprotne smerove. Za prvog klizača: a1 = 150/50 = 3 m/s2. Za drugog: a2 = 150/75 = 2 m/s2. Ubrzanja su suprotnih smerova.

Rešenja naprednog nivoa

  1. Početna brzina je 36 km/h = 10 m/s. Krajnja brzina: v = v0 + at = 10 + 0,5 · 20 = 20 m/s = 72 km/h. Srednja brzina je (10 + 20)/2 = 15 m/s. Put je s = vsrt = 15 · 20 = 300 m.
  2. a = (22 − 10)/6 = 2 m/s2. Rezultujuća sila je FR = ma = 1000 · 2 = 2000 N. Pošto se otpor suprotstavlja kretanju, Fmotor − 500 = 2000, pa je Fmotor = 2500 N.
  3. 72 km/h = 20 m/s. Srednja brzina pri ravnomernom usporavanju je (20 + 0)/2 = 10 m/s. Iz s = vsrt sledi t = 50/10 = 5 s. Ubrzanje je a = (0 − 20)/5 = −4 m/s2.
  4. Posle prve etape brzina je v = at = 2 · 5 = 10 m/s. Put prve etape: s1 = ((0 + 10)/2) · 5 = 25 m. U drugoj etapi: s2 = vt = 10 · 10 = 100 m. Ukupan put je 125 m, ukupno vreme 15 s, pa je srednja brzina 125/15 = 8,33 m/s.
  5. Težina učenika je mg = 60 · 10 = 600 N. a) Pri ubrzanju naviše: N − mg = ma, pa je N = m(g + a) = 60 · 12 = 720 N. b) Pri ubrzanju naniže: mg − N = ma, pa je N = m(g − a) = 60 · 8 = 480 N.

Šta učenik treba da zna posle vežbanja?

Posle ovih zadataka učenik bi trebalo da razlikuje ubrzano i usporeno kretanje, računa ubrzanje, promenu brzine, vreme i put, primenjuje Drugi Njutnov zakon i pravilno tumači par sila akcije i reakcije. Takođe treba da koristi srednju brzinu kod ravnomerno promenljivog pravolinijskog kretanja i rešava zadatke u više koraka.

Povezane lekcije: Ubrzanje, Drugi Njutnov zakon, Treći Njutnov zakon, Srednja brzina kod ravnomerno promenljivog pravolinijskog kretanja i Zadaci – srednja brzina kod RPPK.

Scroll to Top