MEHANIKA (Kruta tijela) Flashcards
translacija, rotacija, djelovanje sila, vrste deformacija, 3 modela
kako se odražava promjena kinetičke/potencijalne energije?
translacija ili rotacijsko gibanje
kako se mjeri rezultat djelovanja sile na tijelo?
promjenom energije tijela, deformacijama
- Newtonov zakon, drugo ime
- zakon inercije
- tijelo trajno miruje ili se giba jednoliko pravocrtno ako je rezultantna sila na njega jednaka NULI
što je s brzinom tijela kod 1.NZ?
tijelo se opire promjeni brzine
kako je opisana inercija tijela?
tromom masom
kakvo svojstvo tijela je masa?
intrinzično
kako izračunati rezultantnu silu?
vektorskim zbrajanjem sila
- Newtonov zakon (2 načina), drugo ime
- zakon gibanja
- sila koja djeluje na tijelo izaziva promjenu količine gibanja tijela
napiši 2 formule, odredi što s v i c.
kako 2.NZ definira tromu masu?
svojstvo tijela koje se opire djelovanju sile i promjeni načina gibanja
čemu je jednaka troma masa po iznosu?
teškoj masi - mjera djelovanja gravitacijske sile
3.Newtonov zakon, drugo ime
- zakon akcije i reakcije
- dva izolirana tijela u ravnoteži uzajamno će djelovati silama koje su jednakog iznosa, ali suprotnog smjera, a na istom pravcu nosiocu
koje sile uzrokuju translaciju tijela?
konkurentne
kad su sile konkurentne?
ako pravci nosioci imaju zajedničko sjecište
kada sila može djelovati na tijelo koje se ne može slobodno gibati? kako se djelovanje sile tada izražava
- kada tijelo ima os oko koje se može rotirati
- izražava se momentom sile (okomit na ravninu)
formula momenta sile.
što označava ALFA u formuli za moment sile?
kut između vektora kraka i vektora sile
objasni par sila.
dvije paralelne sile jednakog iznosa i suprotnog smjera koje istovremeno djeluju na tijelo
jesu li hvatišta para sila na istom pravcu?
NE
što uzrokuje rotaciju tijela?
djelovanje para sila
formula za moment para sila.
čime je određena stabilnost tijela u mirovanju i u gibanju?
težinom tijela
kada će tijelo mirovati?
kada je sila težine kompenzirana jednakom silom suprotnoga smjera
gdje je hvatište sile težine u ljudskom tijelu?
u težištu tijela
kako opisujemo ljudska kretanja?
modelom poluge
koliko iznosi maskimalna sila koju mišić može proizvesti i o čemu ovisi?
ovisi o presjeku mišića i iznosi 0,7µNµm2 (7x10’5 Nm-2)
od čega se sastoji poluga?
2 kraka, uporište (ako je dvokraka)
što je KRAK SILE?
udaljenost od oslonca oko kojeg se poluga može rotirati do hvatišta sile
kako opisujemo djelovanje poluge?
uvjetima translacijske i rotacijske ravnoteže
kada je poluga u translacijskoj ravnoteži?
kad je rezultantna sila jednaka nuli!
kakva je to homogena poluga?
ona koja ima težište u sredini poluge
nacrtaj običnu dvokraku polugu i označi formulu za translacijsku ravnotežu. odredi kako izgledaju momenti sila!
kada je poluga u rotacijskoj ravnoteži? odredi formulu.
kada je zbroj svih momenta sile u odnosu na odabranu točku jednak NULI!
koje dvije sile djeluju kad objašnjavamo kretanja našeg ogranizma?
sila opterećenja (teret) = Ft
aktivna sila mišića (za savladati teret) = Fm
što je efikasnost tijela kod objašnjavanja kretanja? dodatna formula?
- omjer sile tereta i sile mišića ili kraka mišića i kraka tereta
- omjer brzine kontrakcije i brzine pomicanja tereta
definiraj 3 poluge u ljudskom tijelu
poluga brzine, snage i ravnoteže
što je poluga glave, efikasnost?
poluga ravnoteže, efikasnost < od 1
što je poluga podlaktice?
poluga brzine, efikasnost «_space;1
što je poluga stopala?
poluga stopala, efikasnost > 1
translacija i rotacija su ozrokovane promjenom koje energije?
vanjske (kinetička, potencijalna)
deformacija je uzrokovana promjenom koje energije?
unutarnje (potencijalne)
što ako je djelovanje sile na tijelo stalno?
tijelo se giba jednoliko ubrzano
što je skalarni produkt? napiši 2 formule za skalarni umnožak
operacija množenja vektora
što je skalarni umnožak?
umnožak 2 vektora i kosinusa između njih
kako se označava vektorski umnožak?
axb
kakav je rezultantni vektor kod vektorskog umnoška
OKOMIT na a i b
kako se određuje vektorski umnožak?
pravilom desne ruke
smjer djelovanja centripetalne sile i brzine?
brzina je tangenta, a centripetalna sila gleda u središte kružnice koju opisuje tijelo
definiraj kruto tijelo.
kruto tijelo je model tijela u kojem se međusobni položaj točaka ne mijenja
o koje 3 stvari ovisi djelovanje sile na kruto tijelo?
- smjeru i iznosu sile
- položaju pravca sile u odnosu na KT
kad će sila utjecati na rotaciju KT?
samo ako pravac sile ne prolazi točkom rotacije
2 sličice - kad će se tijelo rotirati a kad mirovati? pomaži s pravcima sila
- ako dvije sile djeluju na istom pravcu u suprotnim smjerovima = 1.NZ
- dvije sile jednakih iznosa, SUPROTNOG smjera i NE leže na istom pravcu
kada nastaje zakretni moment?
kada se sila primijeni na objekt
na takav način da uzrokuje rotaciju
objekta oko osi, sila ide okomito na krak momenta
promjenu koje veličine uzrokuje primjena momenta sile?
rmv
formula za moment inercije.
I = mr’2
formula za kutni moment.
L= I x omega
formula za moment sile (ona s kutnim momentom).
omjer promjene kutnog momenta u vremenu
formula za kutnu brzinu.
omjer brzine i radijusa kružnice
sačuvanje kutne količine gibanja tijela, napiši formule
Ako je moment sile primijenjen na tijelo jednak nuli, promjena njegove
kutne količine gibanja u odnosu na vrijeme također je jednaka nuli.
Dakle, kutni moment je konstantan.
na primjeru desne šake objasni pojmove: smjer rotacije, kutna brzina, kutni moment.
slika s kotačem bicikla
što je uvjet translacijske, a što rotacijske ravnoteže (skraćeno)?
Translacijska: zbroj svih Sila jednak nuli.
Rotacijska: zbroj svih Momenata sile jednak nuli.
Mnemo: TS, RM
što je os poluge u modelu glave?
spojnica nos - uho
usporedi duljine kraka mišića i tereta.
krak mišića je 3x kraći od kraka tereta
usporedi sile mišića i tereta.
sila mišića > sila tereta
gdje je os poluge stopala?
u zglobu prstiju
gdje je hvatište sile tereta u stopalu?
skoro u sredini stopala
gdje je hvatište mišića koji podižu stopalo?
blizu skočnog zgloba
usporedi krakove mišića i tereta na stopalu.
km= 2 x kt
usporedi sile mišića i tereta na stoplau.
m < t
što je os poluge nadlaktice?
pravac lakat - šaka
usporedi sile mišića i tereta u modelu nadlaktice
m»_space; t
što je bilo bitnije u razvoju čovjeka - brzina ili snaga?
brzina
što je hodanje?
trenje između stopala i podloge
koje sile djeluju u hodu?
težina tijela + R1 i R2 (zbroj sile trenja i reakcije podloge)
kako djeluje sila trenja bi spuštanju stopala?
unatrag
kako djeluje sila trenja pri otiskivanju stopala s podloge?
unaprijed = u smjeru kretanja
gdje je nagnuta rezultanta R za hod?
SI
nacrtaj dijagram sila pri hodanju.
Objasni skok s mjesta; odredi
najveću visinu koju može doseći
skakač.
- sagnuti položaj: h - O
- H= 0 - H
kombo gibanja - skok s mjesta?
j. ubrzano + vertikalni hitac
što znači riješiti vertikalni skok?
izraziti moguću visinu H
o čem ovisi H?
sili mišića i težini tijela
formula za akceleraciju kod skoka a.
kako se tijelo giba nakon odskoka?
jednoliko usporeno prema GORE
formula za brzinu kod skoka v.
kada je postignuta maksimalna visina H?
kad je brzina nula
formula za maksimnalnu visinu H.
formula za: brzina za duž puta, nakon odvajanja od podloge v’.
primjeri skalara.
mEroc
primjeri vektora.
FaB
2 formule za zbrajanje i oduzimanje vektora.
primjer skalarnog produkta.
W=Fs
primjer vektorskog produkta.
F=qvB (pravilo desne ruke)
deformira li se kruto tijelo?
NE
3 vrste modela
opisni, matematički, fizikalni
sile koje se opiru deformaciji tijela?
elastične sile
- odbojne pri stiskanju
- privlačne pri rastezanju
što vrijedi u grafu za ravnotežni r0?
elastične privlačne i odbojne jednake nuli, ta F = -kx
nacrtaj graf za ovisnost elastičnih sila o udaljenosti, F-r graf.
definiraj elastičnost.
svojstvo čvrstih tijela da pod utjecajem vanjske sile mijenjaju svoj oblik ili volumen i da se, nakon prestanka njezina djelovanja, vraćaju u prvotan oblik.
definiraj plastičnost.
svojstvo nekih tvari da pod djelovanjem dovoljno velike sile mijenjaju oblik, koji gotovo u potpunosti trajno zadržavaju i nakon prestanka djelovanja vanjske sile.
nacrtaj graf kako potencijalna E ovisi o r
na grafu U-r naznači gdje su odbojne i privlačne sile te gdje je ravnoteža
formula Lennard-Jonesov potencijal/elastičnu energiju.
što opisuje prvi član Lennard-Jonesovog potencijala?
Paulijevo odbijanje el. oblaka
što opisuje drugi član Lennard-Jonesovog potencijala?
privlačnu van der Waalsovu interakciju
kada se koristi i koja je formula za harmonijsku aproksimaciju za potencijalnu energiju?
kad su pomaci ravnoteže male
povećava li svaka deformacija unutrašnju E tijela?
DA
čime opisujemo lineralne elastične deformacije?
Hookeovim zakonom
što se suprotstavlja vanjskoj sili?
elastična sila
čime su uzrokovane linearne elastične deformacije?
malim vanjskim silama
najjednostavniji oblik ED?
rastezanje ili sabijanje tijela
kada je deformacija konačna?
kada su elastična i vanjska sila uravnotežene
formula Hookeov zakon.
o čemu ovisi koeficijent proporcionalnosti?
- obliku tijela
- materijalu
formula za vlačno/tlačno naprezanje.
formula za deformaciju.
formula za Hookeov zakon u drugom obliku.
graf naprezanje-deformacija
- pravac
- što je pravac strmiji > veći Youngov modul > tijelo elastičnije > teže se rasteže
objasni savijanje
- deformacija kao kombo rastezanja i sabijanja
- tijelo učvršćeno na oba kraja, a sila djeluje u sredini
3 oblika deformacija.
savijanje, smicanje, torzija
Hookeov zakon za smično naprezanje.
što označava G u smičnom naprezanju?
modul smicanja
objasni torziju
- nastaje zbog para sila
- zakretanje gornje plohe u odnosu na donju
što je mjera deformacije za vertikalni pomak središta kod savijanja?
progib
čime je određena torzija?
kutom zakretanja (fi)
čime je određeno smicanje?
kutom alfa
što označava N u torziji?
modul torzije
koja svojstva pokazuju biološki materijali?
elastična
koja svojstva omogućuju oblikovanje i rast bioloških materijala?
viskozna
koji biološki materijal je najelastičniji; najveći Y?
KOST
koji biološki materijal je najmanje elastičan; najmanji Y?
MOZAK
zbog čega postoje međumolekularne sile?
zbog atoma
uzrok elastičnih sila?
građa atoma
ima li deformacija mjernu jedinicu?
NE
kakav je Y kod elastičnog tijela?
velik
dvije opruge: jedna se više rasteže - koja je elastičnija?
ona koja se MANJE rasteže (obrnuto od stvarnog života)
koje deformacije ne opisujemo HZ?
neelastične: svi biološki materijali
zašto neelastične deformacije ne opisujemo HZ?
Y promjenjiv!
nacrtaj krivulju naprezanja za arterijsku stijenku.
rastezanje kostiju.
pokazuje linearne elastične deformacije za male vanjske sile
Y kosti.
18 GPA
nacrtaj graf naprezanja o deformaciji za kosti.
usporedba Y kolegena i elastina
Y(k) = 1000 Y(e)
kojim tvarima pripadaju tkiva?
viskoelastičnim
svojstva viskoelastičnih tvari
elastičnost + plastičnost + tečenje + spora elastična deformacija
što se pojavljuje pri plastičnom tečenju?
trenje -> toplina
kako možemo opisati ponašanje viskoelastičnih tvari?
jednostavnim modelima
koji element koristimo za opist elastičnosti?
oprugu
koji element koristimo za opis plastičnosti?
prigušivač (medicinska šprica)
nacrtaj graf deformacije o vremenu za oprugu.
nacrtaj graf deformacije o vremenu za prigušivač.
formula za prigušivač.
koja tri modela se koriste?
Maxwellov, Kelvinov, kombinirani
drugo ime za Maxwellov model?
model relaksacije
opis MM.
serijski spoj prigušivača i opruge
MM: o čemu ovisi ponašanje cijelog modela i ukupna deformacija?
iznosu i vremenu djelovanja vanjske sile
koja svojstva prikazuje MM pri kratkotrajnom djelovanju?
elastiča
napiši izraz za ukupnu deformaciju MM.
nacratj graf za srednje dugo djelovanje vanjske sile MM.
nacrtaj graf za dugo opterećenje MM.
MM dobro prikazuje šta?
sinovijalnu tekućinu u zglobovima
što je prikazano Kelvin-Voight modelom?
polagane elastične deformacije
drugi naziv za KV model?
model puzanja
kako se spajaju opruga i prigušivač u KV?
paralelno
razlika KV od MM?
nema trenutačne deformacije uzrokovane vanjskom silom, nego je brzina rastezanja određena svojstvima prigušivača
čime je primarno vođeno nastajanje deformacije KV?
plastičnim svojstvima modela
formula za plastičnu deformaciju KV.
čime je određen proces relaksacije KV?
elastičnim svojstvima
formula za elastičnu relaksaciju KV.
usporedba KV modela s?
kožom, arterijskim stijenkama
nacrtaj graf ovisnosti deformacije u vremenu za KV model.
za što se koristi kombinirani model?
skeletne mišiće
kod mišića, što prvo nastaje djelovanjem sile?
trenutačna deformacija
kod K: kad prestanemo djelovati silom, što se događa?
jedan dio deformacije nestane trenutačno, a dio se relaksira
opiši kombinirani model.
na serijski spoj opruge i prigušivača, paralelno je spojena opruga
nacrtaj graf za promjenu deformacije u vremenu za kombo model.
svojstva materije
masa,naboj,spin