V vsakdanjem življenju imamo velikokrat opravka z gibanjem v obliki kroženja. Kot primer omenimo avto, ki se pelje v krožnem prometu, planet, ki kroži okoli Sonca, ali kamen, ki ga vrtimo na vrvici. Da se lahko telo giblje po krožnici, mora nanj delovati sila, ki je usmerjena proti središču kroženja. Silo, ki ima takšno lastnost, imenujemo centripetalna (središčna) sila. Ta sila povzroči, da se telesu spreminja smer hitrosti tako, da telo kroži po krožnici.

Na sliki lahko vidimo dečka, ki vrti kamen na vrvici. Sila v vrvici (centripetalna sila Fc) povzroča, da se kamnu spreminja smer hitrosti (v) tako, da kamen kroži po krožnici. Pri kroženju je smer hitrosti pravokotna glede na smer centripetalne sile. Centripetalna sila je odvisna od mase telesa, hitrosti kroženja in radija krožnice, po kateri kroži telo. To lahko preveriš s pomočjo elastike, ki jo privežeš na kamen. Večja kot je centripetalna sila oziroma sila v elastiki, bolj se bo elastika raztegnila.

Spodaj so zapisane posamezne trditve o centripetalni sili. Označi le tiste trditve, ki so pravilne.

Natančno preberi spodaj zapisane trditve o centripetalni sili in označi, katera trditev je pravilna in katera napačna.

Preveri

Na simulaciji je prikazan satelit, ki kroži okoli Zemlje. Spreminjaj čas in opazuj, kako se giblje satelit. Pri tem bodi pozoren na smeri posameznih puščic.

a) Katera puščica (rumena, modra, rdeča ali zelena) pravilno prikazuje smer centripetalne sile, ki povzroča kroženje satelita okoli Zemlje?

b) Kaj ponazarja modra puščica?

c) Preberi spodaj zapisane trditve in označi katera je pravilna in katera napačna.

Preveri

Kamen privežemo na vrvico in ga zavrtimo. Zaženi spodnjo animacijo, ki prikazuje gibanje kamna. Nato preberi spodaj zapisane trditve ter označi pravilne.

a) Kam je usmerjena sila vrvice, ki deluje na kamen?

b) Kako imenujemo silo, ki je zmeraj usmerjena proti središču kroženja?

c) Kaj se zgodi s silo v vrvici, če vzamemo težji kamen?

d) Kaj se zgodi s silo v vrvici, če kamen začnemo vrteti hitreje?

Na spodnjem grafu je prikazano spreminjanje hitrosti avtomobila v odvisnosti od časa (modra črta).

Z drsnikom lahko spreminjaš začetno in končno hitrost avtomobila.

Spreminjaj čas in opazuj spreminjanje velikosti površine pod črto ter odgovori na spodaj zastavljena vprašanja.

a) Kolikšno pot napravi avtomobil v 4,5 s, če vozi s konstantno hitrostjo 5 m/s? .

b) Kolikšno pot opravi avtomobil v 10 s, če ima na začetku hitrost 5 m/s, na koncu pa 25 m/s? .

c) Na kolikšni razdalji se ustavi avtomobil, če se ustavlja 10 s in ima na začetku hitrost 10 ? .

č) Kolikšno začetno hitrost je imel avtomobil, če se je v 10 s ustavil na razdalji 200 m? .

Na spodnji simulaciji lahko vidiš gibanje avtomobila in motorista. Avtomobil se pelje enakomerno pospešeno, motorist pa enakomerno s konstantno hitrostjo.

Z drsnikom lahko spreminjaš hitrost motorista.

Spreminjaj čas vožnje in opazuj velikost površine pod obema črtama, ki ponazarjata spreminjanje hitrosti v odvisnosti od časa. Nato s pomočjo simulacije odgovori na spodaj zastavljena vprašanja.

a) Katera črta ponazarja spreminjanje hitrosti avtomobila (rdeča ali modra)? .

b) Kolikšno pot je opravil motorist v 5 s, če je vozil s hitrostjo 10 m/s? .

c) Kolikšno pot je opravil avtomobil v 5 s? .

č) S kolikšno hitrostjo mora voziti motorist, da bo v 10 s opravil enako pot kot avtomobil? .

d) Kolikšno je razmerje poti (pot motorista/pot avtomobila) po 5 s, če je motorist peljal s hitrostjo 10 m/s? :

e) Katera trditev je pravilna? Možnih je več pravilnih rešitev.