12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовал
Алентова Марина Александровна27
2

Динамика материальной точки.Силы в природе. Решение задач на применение сил,которые действуют на тело.

t1601236075aa.gif


Рассмотрим t1601236075ab.gif- силу всемирного тяготения.


t1601236075ac.gif


t1601236075ad.gif - Закон Всемирного тяготения

где t1601236075ae.gif , t1601236075af.gif - массы тел, t1601236075ag.gif ;

t1601236075ah.gif - расстояние между телами, t1601236075ai.gif

t1601236075aj.gif - постоянная всемирного тяготения, постоянная гравитации, t1601236075ak.gif

t1601236075al.gif - константа

Закон: Тела, притягиваются друг к другу с силой, модуль которой пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.


- Расстояние между телами настолько велико, что их можно считать – материальными точками.


- Если тело находится на поверхности Земли, то t1601236075am.gif ,

t1601236075an.gif

t1601236075ao.gif

Рассмотрим t1601236075ap.gif - силу упругости.

1) t1601236075ap.gif -сила, которая возникает при деформации (изменение формы тела) тела при растяжении или сжатии пружины.

t1601236075aq.gif


t1601236075ar.gif

t1601236075as.gif

2) t1601236075ap.gif - сила, которая стремится вернуть тело в прежнее положение.


t1601236075at.gif


4) t1601236075ap.gif - это сила, с которой опора действует на тело, лежащее на ней.


t1601236075au.gif

t1601236075av.gif


t1601236075ap.gif - сила упругости, которая действует на тело со стороны опоры или подвеса называется силой реакции опоры t1601236075aw.gif.


Особенности t1601236075ap.gif :

1) t1601236075ap.gif - направлена перпендикулярно к поверхности соприкасающихся тел.

2) При деформированных пружинах t1601236075ax.gif направлена вдоль их осей.


Рассмотрим t1601236075ay.gif - силу тяжести.

t1601236075az.gif

Определение: - t1601236075ay.gif- сила тяжести – это сила, с которой Земля притягивает к себе все тела.

- t1601236075ay.gif - действует на тело.

- направлена к центру Земли (вниз).


Формула:

t1601236075ba.gif

где t1601236075af.gif - масса тела

t1601236075bb.gif - ускорение свободного падения (t1601236075bc.gift1601236075bd.gif ).


Единица измерения: t1601236075be.gif .


Движение тела под действием t1601236075bf.gif - это движение тела – вертикально и движение тела, которое бросили под углом к горизонту.


Рассмотрим t1601236075bg.gif- вес тела.


1)

t1601236075bh.gif

Определение: t1601236075bg.gif - вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.


Формула:

t1601236075bi.gif


Единицы измерения: t1601236075bj.gif .

Рассмотрим t1601236075bk.gif- силу трения.


t1601236075bl.gif


Определение: t1601236075bk.gif - сила трения, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого тела, приложенная к движущемуся телу и направлена противоположно движению.

Формула:

t1601236075bm.gif

где t1601236075bn.gif - коэффициент трения t1601236075bo.gif число (табличная величина)

t1601236075aw.gif - сила реакции опоры t1601236075bp.gif


Единицы измерения: t1601236075bq.gif .


Вес тела, которое движется с ускорением t1601236075br.gif.




t1601236075bs.gif


t1601236075bt.gif

Тело движется с t1601236075br.gif , но не совершает свободного падения.

t1601236075bu.gift1601236075bv.gif; t1601236075bw.gift1601236075bv.gif

уменьшается

Почему?

t1601236075ba.gif- направлена вниз

t1601236075bx.gif- направлена вверх.

Вместе они сообщают телу ускорения t1601236075br.gif ;

по II Закону Ньютона:

t1601236075by.gif(1)

t1601236075bz.gif(2)

t1601236075ca.gif;

t1601236075cb.gif;

t1601236075cc.gif;

t1601236075cd.gif

t1601236075ce.gif(по III Закону Ньютона).

t1601236075cf.gif

Если t1601236075cg.gif , то t1601236075ch.gif

- Вес тела t1601236075ci.gif веса тела, которое покоится t1601236075cj.gif .

- Если тело вместе с опорой или подвесом движется с t1601236075br.gif , которое направлено так же как t1601236075ck.gif , тоt1601236075cl.gif

t1601236075cm.gif


t1601236075cn.gif

t1601236075bu.gift1601236075bv.gif; t1601236075co.gift1601236075bv.gif

увеличивается

t1601236075by.gif(1)

t1601236075bz.gif;

t1601236075cp.gif;

t1601236075cq.gif;

t1601236075cr.gif;

t1601236075ce.gif(по III Закону Ньютона).

t1601236075cs.gif;

t1601236075ct.gif

t1601236075cu.gif(вес покоящегося тела).

- Если тело (вместе с опорой или подвесом ) движется с t1601236075br.gif , которое направлено противоположно t1601236075ck.gif , то его

t1601236075cv.gif

- Увеличение веса, которое вызвано его ускоренным движением, называется перегрузкой.



Рассмотрим примеры:

Движение автомобиля по выпуклому мосту.

Летчик, выводящий самолет из пикетирования, в нижний части траектории подвергается перегрузке.


Вес тела. Невесомость.

t1601236075cw.gif

Направлены вниз. Формулы: t1601236075cx.gif

t1601236075cy.gif



t1601236075cz.gif



t1601236075da.gif


Невесомость – объясняется тем, что t1601236075db.gif , а значит t1601236075dc.gif - сообщают всем телам одинаковое ускорение t1601236075ck.gif .


Поэтому, всякое тело, на которое действует только t1601236075dc.gif или вообще t1601236075db.gif - находится в состоянии невесомости.


Именно в таких условиях находится всякое свободно падающее тело.


В нашем опыте исчез t1601236075dd.gif , то есть сила, с которой груз действует на подвес.


t1601236075dc.gif - остается – она причина свободного радения.


Искусственные спутники Земли.

Тело движется равномерно по окружности, то его t1601236075de.gif - центростремительное ускорение

t1601236075df.gif

t1601236075dg.gif

По II Закону Ньютона: t1601236075dh.gif ;

t1601236075di.gif ;


Следовательно, t1601236075dj.gif ;

t1601236075dk.gif ;

Найти: t1601236075dl.gif

t1601236075dm.gif ;

t1601236075dn.gif ;

t1601236075do.gifпервая космическая скорость.

- Значит, если телу сообщить в горизонтальном направлении на высоте t1601236075dp.gif над землей эту скорость, то оно будет двигаться по окружности вокруг Земли – такое тело называется искусственным спутником Земли.

Вычислить І космическую скорость для искусственных спутников Земли, которые запускают вблизи поверхности Земли. t1601236075dq.gif , в этом случае t1601236075dr.gif , напомним, что t1601236075ds.gif .

Тогда получим

t1601236075dt.gif

t1601236075du.gif ;

t1601236075dv.gif

t1601236075dw.gif - I космическая скорость.

Такую скорость нужно сообщить телу почти вблизи поверхности Земли в горизонтальном направлении, чтобы оно не упало на Землю, а стало искусственным спутником Земли.


Задача

На полу лифта находится человек, масса которого t1601236075af.gif.

Определить: с какой силой давит человек, если лифт движется;

вертикально вверх t1601236075dx.gift1601236075dy.gif;

вертикально вверх t1601236075dx.gift1601236075dz.gif;

вертикально вниз t1601236075ea.gift1601236075dy.gif;

вертикально вниз t1601236075ea.gift1601236075dz.gif

равномерно t1601236075eb.gif;



При решении задач по «Динамике» необходимо научиться составлять уравнение движения, а для этого необходимо пользоваться следующими правилами:

Вначале нужно найти все силы, которые действуют на данную материальную точку;

Затем следует найти равнодействующую этих сил, исходя из основного закона «Динамики»;

Записать, что равнодействующая всех сил равна t1601236075ec.gif;

Составленное уравнение движения следует решить относительно неизвестной величины.










Решения задач на применение сил, которые действуют на тело.


Задача №1

Найти: С каким ускорением t1601236075br.gif используют брусок по наклонной плоскости, если угол наклона плоскости t1601236075ed.gif , коэффициент трения t1601236075ee.gif .


t1601236075ef.gif


Задача №2

Брусок массой t1601236075eg.gif под действием груза массой t1601236075eh.gif проходит из состояния покоя путь t1601236075ei.gif за t1601236075ej.gif .

Найти: коэффициент трения.


t1601236075ek.gif



Задача №3


Вертолет массой t1601236075el.gif поднимает на тросах вертикально вверх груз массой t1601236075em.gif с ускорением t1601236075en.gif .

Найти: силу тяги вертолета и силу, действующую со стороны груза на прицепной механизма вертолета.


t1601236075eo.gif

Задача №4

Маневровый тепловоз массой t1601236075ep.gif тянет два вагона массой по t1601236075eq.gif каждый с ускорением t1601236075er.gif .

Найти: силу тяги тепловоза и силу натяжения сцепок, если коэффициент сопротивления движения равен t1601236075es.gif .

t1601236075et.gif




Задача №5

Груз, подвешенный на нити длиной t1601236075eu.gif , двигаясь равномерно, описывает в горизонтальной плоскости окружность.

Найти: с какой скоростью двигается груз, если при его движении нить образует с вертикалью угол t1601236075ev.gif .


t1601236075ew.gif

Задача №6

Какой скоростью должен обладать спутник Земли на круговой орбите на высоте t1601236075ex.gif над поверхностью Земли? Если радиус Земли равен t1601236075ey.gif . Ускорение силы тяжести у поверхности Земли t1601236075ez.gif . Сопротивлением воздуха пренебречь.



Задача №7

Автомобиль массой t1601236075fa.gif движется по выпуклому мосту с радиусом кривизны t1601236075fb.gif со скоростью t1601236075fc.gif .

Найти: с какой силой давит автомобиль на средину моста? С какой наименьшей скоростью должен двигаться автомобиль для того, чтобы он не оказывал давления на средину моста?


t1601236075fd.gif







Задача №8

На горизонтальной вращающейся платформе на расстоянии t1601236075fe.gif от оси вращения летит груз. Коэффициент трения груза о платформу равен t1601236075ff.gif .

Найти: при какой частоте вращения груз начнет скользить?


t1601236075fg.gif

Задача №9

Человек везет двое связанных между собой саней, прикладывая силу под углом t1601236075fh.gif к горизонту. Массы саней одинаковы и равны t1601236075fi.gif каждая, коэффициент трения равен t1601236075fj.gif .

Найти: силу, приложенную человеком, и силу натяжения нити, если движение саней равномерное.


t1601236075fk.gif

Задача №10

Для равномерного подъема груза массой t1601236075fl.gif по наклонной плоскости с углом при основании t1601236075ev.gif нужно приложить силу t1601236075fm.gif , параллельную наклонной плоскости.

Найти: с каким ускорением будет двигаться груз, если его отпустить?

t1601236075fn.gif








Мертвая петля.



t1601236075fo.gif


t1601236075fp.gif

При движении тела по окружности возникает ускорение, направленное к центру.

Поэтому, вес тела меняется.


Задача

Самолет, который движется со скоростью t1601236075dl.gif совершает мертвую петлю радиуса t1601236075ah.gif .

Найти: с какой силой летчик притягивается к сидению (найти t1601236075fq.gif )?

t1601236075fr.gif

t1601236075fs.gif

Опубликовано


Комментарии (0)

Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.