Fakulteti i Mjeksis Dega Mjeksi e prgjithshme

Cikli i par i ushtrimeve interaktive nga lnda:Fizik Mjeksore me Biofizik.

Punoi: Njomza HOXHA Asistent: Besim XHAFAGr. 7 (ushtrime)Gr. 1 (ligjerata)EKUILIBRI I TRI FORCAVENj koncept shum i thjesht kur kemi t bjm me forcn sht ideja e ekuilibrit ose balancit. N prgjithsi, n nj objekt mund t veprojn shum forca n t njejtn koh. Forca sht nj madhsi vektoriale, q do t thot se ka intensitetin dhe kahun e veprimit. Dy forca me intensitet t njejt por me drejtime t ndryshme nuk jan t barabarta. Shuma vektoriale e t gjitha forcave q veprojn n nj trup sht nj forc e vetme q e quajm forc rezultante (net force). Nse kjo forc sht e barabart me zero, pr objektin themi se sht n ekuilibr. Pasiq forca rezultante nuk vepron n trup, sipas ligjit t par t Newton-it pr lvizje, objekti vazhdon t lviz me nj shpejtsi konstante.

Marrim si shembull nj fluturake n fluturimin e s cils veprojn tri forca. N figur tregohet nj paraqitje kompjuterike e fluturakes gjat aterimit. Tri forcat q veprojn aty jane: Forca ngritse (lift)-LRezistnca e ajrit (drag)-DPesha (weight)-WPesha (W) sht gjithnj e drejtuar nga qendra e Toks, forca ngritse (L) sht e drejtuar n knd t drejt me boshtin prgjat fluturaks, kurse rezistenca e ajrit (D) sht n vij t drejt me boshtin e fluturakes. Ky bosht sht i larguar pr nj knd a nga vija horizontale. Kur fluturakja sht n ekuilibr, shuma vektoriale e t tri forcave sht zero. Pasiq sht shum vektoriale, ekuacioni ka dy komponent, nj vertikal dhe nj horizontal, q jan treguar posht grafikut.W - L * cos(a) - D * sin(a) = V = 0D * cos(a) - L * sin(a) = H = 0ku sin dhe cos jan funksione trigonometrike, V sht forca e rezultantes vertikale, kurse H sht forca e rezultantes horizontale. Pasiq gjendja sht n ekuilibr, H dhe V jan t barabarta me zero. Fluturakja ka nj shpejtsi konstante para dhe posht boshtit t fluturimit. Vrejm q forca ngritse (L), rezistenca e ajrit (D) dhe pesha (W) vazhdojn t veprojn n fluturake. N ekuilibr, veprimi i disa forcave sht i balancuar saktsisht, ose i mnjanuar nga forcat tjera.N ann e djatht t figurs shohim se krahut t fluturakes i sht shtuar nj spoiler q zvoglon forcn ngritse (L) kurse rrit rezistencn e ajrit (D). Pesha (W) mbetet e njejta, por fluturakja m nuk sht n ekuilibr. Ekuacionet pr forcn mbeten t njejta, por tani paraqiten forcat rezultante horizontale dhe vertikale. Pra, V dhe H nuk jan m t barabarta me zero. Sipas ligjit t dyt t Newton-it, fluturakja do t filloj t prshpejtoj n drejtimin posht dhe n t djatht. Pra, n shembullin e dyt, forcat nuk jan t balancuara dhe fluturakja nuk sht n ekuilibr.

Nj eksperiment i thjesht n lidhje me ekuilibrimin e tri forcave mund t simulohet sikurse n figurn e mposhtme. Peshat jan t varura n tri fije peri (spango). Dy nga fijet e perit kalojn mbi rrotulla t lvizshme. N sistem kemi veprimin e tri forcave, t cilat jan t ekuilibruara. Duke ndryshuar numrin e peshave mund t demonstrojm pozita t ndryshme t ekuilibrumit t ktyre forcave. Nse hiqet pesha n mes mund t demonstrohet ekuilibrumi i dy forcave. Kur forcat jan n ekuilibr, nuk ka kurrfar lvizje.

Forcave u japim vlera t ndryshme, n kt rast q t trijat (majtas, djathtas, posht) kan vlern 5 Newton. Kndet q fitohen kur jan dhn kta parametra jan: Kndi majtas: 60Kndi djathtas: 60Pr ti gjetur kto knde, duhet ta ndajm paralelogramin e fituar n figur n dy trekndsha.

Prdorim Teoremn e Kosinusit.Pr kndin majtas:

a=5b=5c=5

Pr kndin djathtas:

a=5b=5c=5

=60

DETYRA:

-Vetura juaj sht bllokuar n nj grop me balt. Ju jeni vetm, por me veti keni nj litar t fort e t gjat. Pasi q keni msuar fizik, ju e lidhni litarin fort pr nj shtyll telefoni dhe trhiqni at anash sikurse n figurn mposht.a) Gjeni forcn e litarit n vetur kur kndi sht =3 dhe ju e trhiqni me forc prej 400N por vetura nuk lviz.

b) Sa duhet t jet i fort litari nse duhet nj forc prej 600N pr ta lvizur veturn kur =4?

ZGJIDHJE:

a) E zbatojm ligjin e dyt te pika ku aplikohet forca vektoriale F. Ligji II thot se ndrrimi i sasis s lvizjes pr interval kohe sht proporcional me forcn dhe kryhet n drejtim t veprimit t forcs.= m*aTa shnojm me F forcn e litarit t lidhur pr vetur dhe me F forcn e litarit t lidhur pr shtyll.Nga diagram krijojm nj sistem koordinativ, ku boshti +X sht n ann e majt kurse boshti +Y n pjesn lart. Nga kto prcaktime mund t konkludojm se:= -F(y) = -T*cosx + T*siny = T*cosx + T*siny

Duke zbatuar ligjin II n drejtimin X, del q:= m * -T * cos + T * cos = 0T = T = TKjo vrteton se tensionet n t dyja ant e litarit jan t barabarta. Duke zbatuar ligjin II n drejtimin Y, del q:

= m * T * sin + T * sin F = 02 * T * sin F = 02 * T * sin = F

Nse i zvendsojm vlerat e dhna n detyr, rezultati do t na del kshtu: = N = N = 3820 NPra forca q litari ka trhek veturn sht ekuivalente me tensionin e ktij litari q sic e gjetm sht 3820 Neton.

b) Vetm pr ta lvizur veturn na duhet nj shpejtsi m e madhe se zero. Si rrjedhoj, forca rezultante sht ende zero. Analiza e br n detyrn a) ende vlen, pra:T = = N = 4300 N