Pr. 2 za razlaganje sila

Na slici se nalazi tijelo koje je na strmoj ravni. Sila teze G djeluje na tijelo vertikalno nadole, ali se tijelo zbog cvrste podloge moze kretati samo niz strmu ravan. Silu teze mozemo razloziti na dvije normalne komponente. Jedna komponenta FN pristiskuje podlogu, a druga komponenta F pokrece tijelo niz strmu ravan.
Pri tome je: G = FN + F i G2 = FN2 + F2

Komponente sile teze na strmoj ravni mozemo izracunati iz slicnosti trouglova. Sa slike vidimo da je: F:G = h:l;         FN:G = b:l.
Iz ovog slijedi da je:
                F = Gh/;                FN = Gb:l,
gdje je h visina strme ravni, b osnovica strme ravni, l duzina strme ravni, a h/l nagib strme ravni.

Razlaganje sila u fizici i tehnici ima prakticni znacaj i najcesce se vrsi razlaganjem na dvije normalne komponente.

Pr. 1.
Na neko tijelo djeluje sila R . Tu silu cemo razlozit na dvije normalne komponente: horizontalnu komponentu F1  vertikalnu komponentu F2. Veza izmedju komponenata i rezultante R je data Pitagorinom teoremom. Komponenta F1 pokrece tijelo po horizontalnoj podlozi, a komponenta F2 moze podici tijelo.

Sila je vektorska velicina, sto znaci da osim inteziteta (jacine) ima i pravac i smjer djelovanja. Silu kao vektor oznacavamo slovom F sa strelicom iznad. Pocetna tacka u kojoj djeluje sila naziva se napadna tacka sile ili hvatiste. Ako na tijelo istovremeno djeluje dvije ili vise sila, tijelo ce se kretati kao da na njega djeluje samo jedna sila koja je jednaka zbiru sila koje djeluju na tijelo, i tu vazi princip o nezavisnosti djelovanja sila (ako na tijelo djeluje vise sila, onda one djeluju neovisno jedna od druge).

Postoje dvije metode slaganja sila: metoda paralelograma i metoda nadovezivanja

Sila je vektorska velicina, pa onda za sabiranje sila vazi pravilo sabiranje vektora. Sile koje sabiramo zovemo komponentama, a rezultujucu silu rezultantom:
                
                                    R = F1 + F2

Iznos rezultujuce sile uglavnom se izracunava koristenjem trigonometrije.

Ako sile zaklapaju pravi ugao, onda se iznos rezultujuce sile nalazi primjenom Pitagorine teoreme:
                                        
                                    R2 = F12 + F22


Ako na tijelo djeluju dvije sile istog smjera, onda i rezultanta ima taj smjer:
                          R = F1 + F2.
Ako na tijelo djeluju dvije sile suprotnog smjera, onda je intenzitet rezultante jedna razlici intenziteta komponenata: R = F1 - F2.
Ako sile imaju isti intenzitet onda ce intenzitet rezultante biti jednak nuli.

Keplerovi zakoni opisuju kretanje planeta, ali ne govore o uzrocima njenog kretanja. Newton je u svom djelu "Mtematicki principi filozofije prirode" matematickim razmatrinjima nasao da je:

SILA KOJOM SE PRIVLACE DVA TIJELA PROPORCIONALNA NJIHOVIM MASAMA, A OBRNUTO PROPORCIONALNA KVADRATU NJIHOVOG RASTOJANJA.

                                           F = y * m1m2/r2,
gdje su m1 i m2 mase tijela, a r njihovo rastojanje.

Koeficijent proporcionalnosti y je univerazalna gravitaciona konstanta ciju je vrijednost odredio Kevendis 1798. godine i iznosi
                                              y = 6,67 * 10-11 Nm2/kg2

Sile koje djeluju na neko tijelo potjecu iz okoline tog tijela. Treci Newtonov zakon govori o medjudjelovanju odredjenog tijela i njegove okoline. To je Newton izrazio u trecem zakonu mehanike koji glasi:
 Ako tijelo A djeluje na tijelo B nekom silom, onda i tijelo B djeluje na tijelo A silom iste jacine, ali suprotnog smjera.

                               Fa = -Fr,
gdje je Fa sila akcije, a Fr sila reakcije

Drugi Newtonov zakon je osnovni zakon mehanike i polazna tacka za proucavanje kretanja sistema velikih dimenzija (kretanje automobila, planeta, fluida, ali ne i kretanje elektrona u atomima i molekulama., i glasi:

UBRZANJE KOJE DOBIJE TIJELO UPRAVO JE PROPORCIONALNO SILI KOJA DJELUJE NA TO TIJELO, A OBRNUTO PROPORCIONALNO MASI TIJELA:

                                                       F = ma,
gdje je a ubrzanje, a m masa tijela. Jedinica za silu u SI je njutn (N).

Newtonovi zakoni su tri temeljna zakona klasicne mehanike. Newtonovo polaziste su Keplerovi empirijski zakoni gibanja nebeskih tijela i Galilejevo nacelo inercije. Njegovi zakoni se prihvataju kao istiniti, sto znaci da u izgradnji klasicne mehanike imaju status aksioma, tj. tvrdnji koje se ne dokazuju.

1. Newtonov zakon
Svojstvo tijela da zadrzi svoje stanje mirovanja ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja Galilei je nazvao inercija. Na osnovu oih njegovih opazanja Newton je formulisao prvi zakon mehanike koji glasi: SVAKO TIJELO ZADRZAVA STANJE MIROVANJA ILI RAVNOMJERNOG PRAVOLINIJSKOG KRETANJA, SVE DOK DRUGO TIJELO SVOJIM DJELOVANJEM TO STANJE NE PROMIJENI.