Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Масса 2 закон ньютона». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
Содержание:
Ньютон установил связь между ускорением и силой, где F – сила, действующая на тело массой m, вызывает ускорение тела равное – a.
Помни!!!
- 2 закон Ньютона называют еще основным законом динамики.
- Под телом подразумевают материальную точку, движение которой рассматривают в инерциальной системе отсчета.
Второй закон Ньютона: формулы, определение, задачи
«В инерциальных системах отсчёта ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки»
Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение, причем направления силы и ускорения совпадают.
Если на тело действует сила, то оно приобретает ускорение.
Первый закон Ньютона гласит:
Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.
Проще говоря, суть первого закона Ньютона можно сформулировать так: если мы на абсолютно ровной дороге толкнем тележку и представим, что можно пренебречь силами трения колес и сопротивления воздуха, то она будет катиться с одинаковой скоростью бесконечно долго.
Инерция – это способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело. Первый закон Ньютона еще называют законом инерции.
До Ньютона закон инерции был сформулирован в менее четкой форме Галилео Галилеем. Инерцию ученый называл «неистребимо запечатленным движением». Закон инерции Галилея гласит: при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо движется равномерно. Огромная заслуга Ньютона в том, что он сумел объединить принцип относительности Галилея, собственные труды и работы других ученых в своих «Математических началах натуральной философии».
Понятно, что таких систем, где тележку толкнули, а она покатилась без действия внешних сил, на самом деле не бывает. На тела всегда действуют силы, причем скомпенсировать действие этих сил полностью практически невозможно.
Например, все на Земле находится в постоянном поле силы тяжести. Когда мы передвигаемся (не важно, ходим пешком, ездим на машине или велосипеде), нам нужно преодолевать множество сил: силу трения качения и силу трения скольжения, силу тяжести, силу Кориолиса.
Вот типичная задачка на применение законов Ньютона. В ее решении используются первый и второй законы Ньютона.
Десантник раскрыл парашют и опускается вниз с постоянной скоростью. Какова сила сопротивления воздуха? Масса десантника – 100 килограмм.
Решение:
Движение парашютиста – равномерное и прямолинейное, поэтому, по первому закону Ньютона, действие сил на него скомпенсировано.
На десантника действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Силы направлены в противоположные стороны.
По второму закону Ньютона, сила тяжести равна ускорению свободного падения, умноженному на массу десантника.
На момент публикации своего основного труда Ньютону было 45 лет. За свою долгую жизнь ученый внес огромный вклад в науку, заложив фундамент современной физики и определив ее развитие на годы вперед.
Он занимался не только механикой, но и оптикой, химией и другими науками, неплохо рисовал и писал стихи. Неудивительно, что личность Ньютона окружена множеством легенд.
Ниже приведены некоторые факты и мифы из жизни И. Ньютона. Сразу уточним, что миф – это не достоверная информация. Однако мы допускаем, что мифы и легенды не появляются сами по себе и что-то из перечисленного вполне может оказаться правдой.
- Факт. Исаак Ньютон был очень скромным и застенчивым человеком. Он увековечил себя благодаря своим открытиям, однако сам никогда не стремился к славе и даже пытался ее избежать.
- Миф. Существует легенда, согласно которой Ньютона осенило, когда на наго в саду упало яблоко. Это было время чумной эпидемии (1665-1667), и ученый был вынужден покинуть Кембридж, где постоянно трудился. Точно неизвестно, действительно ли падение яблока было таким роковым для науки событием, так как первые упоминания об этом появляются только в биографиях ученого уже после его смерти, а данные разных биографов расходятся.
- Факт. Ньютон учился, а потом много работал в Кембридже. По долгу службы ему нужно было несколько часов в неделю вести занятия у студентов. Несмотря на признанные заслуги ученого, занятия Ньютона посещались плохо. Бывало, что на его лекции вообще никто не приходил. Скорее всего, это связано с тем, что ученый был полностью поглощен своими собственными исследованиями.
- Миф. В 1689 году Ньютон был избран членом Кембриджского парламента. Согласно легенде, более чем за год заседания в парламенте вечно поглощенный своими мыслями ученый взял слово для выступления всего один раз. Он попросил закрыть окно, так как был сквозняк.
- Факт. Неизвестно, как бы сложилась судьба ученого и всей современной науки, если бы он послушался матери и начал заниматься хозяйством на семейной ферме. Только благодаря уговорам учителей и своего дяди юный Исаак отправился учиться дальше вместо того, чтобы сажать свеклу, разбрасывать по полям навоз и по вечерам выпивать в местных пабах.
Дорогие друзья, помните — любую задачу можно решить! Если у вас возникли проблемы с решением задачи по физике, посмотрите на основные физические формулы. Возможно, ответ перед глазами, и его нужно просто рассмотреть. Ну а если времени на самостоятельные занятия совершенно нет, специализированный студенческий сервис всегда к вашим услугам!
В самом конце предлагаем посмотреть видеоурок на тему «Законы Ньютона».
от 1 дня / от 700 р.
Узнать стоимость
До сих пор мы рассматривали перемещение тел в зависимости от времени без выяснения причин, вызывающих эти перемещения. Законы динамики устанавливают связь между движением тел и причинами, которые вызвали или изменили то или иное движение.
Рассмотрим поступательное движение материальной точки, для этого введем динамические характеристики, с помощью которых будем описывать такое движение. К таким характеристикам относятся понятие силы, массы, импульса. Начнем рассмотрение с движений тел в системах отсчета, которые называются инерциальными, и определение которых будет дано позднее.
1. Движение любого тела в инерциальной системе отсчета вызывается или изменяется только при взаимодействии с другими телами. Для описания взаимодействия между телами вводится понятие силы, которая дает количественную меру этого взаимодействия.
Физическая природа взаимодействия может быть различной, существуют гравитационные, электрические, магнитные и другие взаимодействия (см. Таблицу 1). В механике физическая природа сил несущественна, вопрос об их происхождении не выясняется. Но для всех видов взаимодействий их количественная мера должна быть выбрана единым образом. Измерять силы различной природы надо с помощью одних и тех же эталонов и единиц измерений. Законы механики универсальны, т.е. они описывают движение тел под действием силы любой природы. Для взаимодействий, которые рассматриваются в механике, сила может быть определена следующим образом.
Силой называется векторная величина F, являющаяся мерой механического воздействия одного тела на другое.
Механическое взаимодействие может осуществляться как между непосредственно контактирующими телами (сила трения, сила реакции опоры и т.д.), так и между удаленными телами.
Особая форма материи, связывающая частицы вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц на другие, называется физическим полем, или просто полем.
Взаимодействия между удаленными телами осуществляется посредством гравитационных (сила тяжести) или электромагнитных полей.
Механическое действие силы может вызвать ускорение тела или его деформацию. Сила — результат взаимодействия двух тел. Для правильного определения сил, действующих на тело, можно воспользоваться литературой [7,9], где приведены многочисленные примеры.
Сила F — вектор — полностью определена, если заданы ее модуль (величина), направление в пространстве и точка приложения. Прямая, вдоль которой направлен вектор F, называется линией действия силы.
Если говорить о силе, приложенной не к материальной точке, а к твердому телу и вызывающей его поступательное движение, то воздействие на тело не изменится при переносе точки действия силы вдоль линии ее действия.
Одновременное действие на материальную точку С нескольких сил F1 ,F2….. Fn эквивалентно действию одной силы, равной их геометрической (векторной) сумме и называемой результирующей или равнодействующей силой (см. Рисунок 7):
Fрез. = F1 +F2 + ….. +Fn.
1. В настоящее время понятия основных взаимодействий, известных в природе, связано с понятием основных полей. Понятие физического поля мы определили ранее. Вообще понятие поля более широкое. Всякую физическую величину, плавно изменяющуюся в пространстве и однозначно определенную во всех его точках, можно рассматривать как поле. Поля бывают векторные и скалярные. Примерами скалярных полей является поле температур вблизи нагретой пластины или поле давлений около поверхности Земли. Примерами векторных полей является электрические и магнитные поля, гравитационное поле Земли и т.д. В Таблице 1 приведены характеристики различных взаимодействий, известных к настоящему времени в природе. Соответственно название физических полей совпадает с названием взаимодействий.
Таблица 1 (данные взяты из [1], том 3, стр263).
| Взаимодействие/ Поле | Радиус взаимодействия | Const взаимодействия | Время взаимодействия |
| Гравитационное | ¥ | 10 –39 | – |
| Электромагнитное | ¥ | ≈10 -2 | 10-16 -10-20 с |
| Ядерное (сильное) | 10 –15 м | 10 | 10-23 с |
| Слабое (распадное) | 10 –15 м | 10 –14 | 10 -9 с |
Интенсивность взаимодействия принято характеризовать с помощью безразмерной величины, пропорциональной вероятности процессов, обусловленных данным видом взаимодействия. Гравитационное взаимодействие является универсальным, ему подвержены все без исключения элементарные частицы, но оно обладает предельно малой интенсивностью. Понятие времени взаимодействия является весьма условным. Эмпирически его можно ввести как минимальное время жизни частиц, подверженных распадам за счет данного взаимодействия. Прочерк в соответствующей графе для гравитационного взаимодействия стоит потому, что предполагаемый переносчик гравитационного взаимодействия – гравитон — экспериментально пока не обнаружен.
2. Силы в механике. Наиболее фундаментальные силы, лежащие в основе всех механических явлений, это силы гравитационные и электрические. Сила тяжести относится к гравитационному взаимодействию, сила трения и силы упругости — к электромагнитному взаимодействию.
Сила тяжести F = mg , где m — масса тела, g — ускорение силы тяжести. Заметим, что вес тела P — это сила, с которой тело действует на опору или подвес P = m (g – a), где a — ускорение тела (и опоры) относительно Земли. Если а = g, то вес тела равен нулю Р = 0 (состояние невесомости).
Упругая сила – сила, пропорциональная смещению точки из положения равновесия и направленная к положению равновесия. Примером такой силы может быть сила упругой деформации при растяжении (сжатии) пружины или стержня. В соответствии с законом Гука эта сила определяется так:
Fупр. = — k∙∆l, где k — коэффициент жесткости пружины (стержня), ∆l — величина упругой деформации. Знак минус означает, что противоположны направления смещения точки и силы упругости, возникающей при этом смещении и действующей на смещенную точку.
Величина силы трения скольжения, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого, равна Fтр. = μN, где μ — коэффициент трения, зависящий от соприкасающихся поверхностей, N — сила реакции опоры.
Сила трения направлена в сторону противоположную направлению движения данного тела относительно другого. Есть другие виды сил трения — силы трения покоя и сила трения качения.
Сила сопротивления, действующая на тело при его поступательном движении в газе или жидкости определяется зависимостью Fсопр. = αv, где v — скорость тела относительно среды, α — положительный коэффициент, характерный для данного тела и данной среды, при малых скоростях практически постоянен. Сила сопротивления всегда направлена противоположно вектору скорости тела.
Выталкивающая сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости или газа: FАрх. = gρсрV, где ρср. — плотность среды, V — объем тела, g — ускорение свободного падения.
§ 2.6. Второй закон Ньютона. Масса
Законы Ньютона представляют собой обобщение опытных данных (фактов). Эти законы устанавливались на основании наблюдений медленных по сравнению со скоростью света в вакууме движений.
1-й закон Ньютона
Всякая материальная точка или тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на них не действуют силы или действие сил скомпенсировано.
Этот закон называется законом инерции, а движение точки или тела, свободных от внешних воздействий, называется движением по инерции.
Покой — частный случай равномерного прямолинейного движения, когда а = 0 и v = const, или v = 0.
Любое механическое движение — относительное движение, его характер зависит от системы отсчета. Закон инерции справедлив не во всех системах отсчета.
Системы, в которых выполняется первый закон Ньютона, называются инерциальными.
Системы, в которых не выполняется первый закон Ньютона, называются неинерциальными.
Инерциальных систем бесконечно много. Любая система, движущаяся относительно данной инерциальной системы равномерно и прямолинейно, является также инерциальной системой.
Первый закон Ньютона говорит о состоянии тел, если на них не действуют силы. Каким будет движение, если на точку или тело действуют силы? Ответ на этот вопрос дает второй закон Ньютона, он связывает три величины — силу, массу и ускорение.
Второй закон Ньютона
Произведение массы материальной точки (тела) на ее ускорение равно действующей на нее силе F = ma.
Если на тело действует несколько сил, то в формулировке 2-ого закона используется равнодействующая сила (см. Рисунок 7)
Fрез = ma.
Это является следствием независимости действия сил на тело (точку) или говорят, что силы подчиняются принципу суперпозиции. Такое утверждение надо рассматривать как обобщение опытных фактов.
В первом и во втором законах Ньютона речь идет о силах, действующих на данное тело, и его движении под действием этих сил, но нет упоминания о других телах, со стороны которых эти силы действуют. Роль второго тела во взаимодействии отражена в третьем законе Ньютона.
3-й закон Ньютона
Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по величине, направлены в противоположные стороны F12 = — F21.
F12 — сила, действующая со стороны второго тела на первое, приложена к первому телу, F21 — сила, действующая на второе тело со стороны первого, приложена ко второму телу (Рисунок 9).
1. Совокупность тел, частиц (например, в газе) или отдельное твердое можно рассматривать как систему материальных точек. Если система с течением времени изменяется, то это означает, что изменяется ее состояние. Зная законы действующих на частицы системы сил и состояние системы в начальный момент времени, можно с помощью уравнений движения рассчитать состояние системы в любой момент времени. Но в некоторых случаях это может быть задачей достаточно сложной (сложна сама система или неизвестны законы действующих сил, или детальное рассмотрение поведения отдельных частиц системы не имеет смысла, например, в газе).
Возникает вопрос: нет ли каких-либо общих принципов, которые позволили бы иначе подойти к решению задач и обойти возникшие трудности? Оказалось, такие принципы есть. Это законы сохранения энергии, импульса и момента импульса (см. [7], стр. 52-57).
Эти законы справедливы не только в рамках классической механики. Все они являются универсальными законами природы, выполняются и в макромире, и в микромире, и во всей Вселенной. В настоящее время неизвестно ни одного эксперимента и ни одного физического явления, в котором упомянутые универсальные законы сохранения нарушались бы.
Закон сохранения импульса выполняется для замкнутых систем (см. 2.2.1. Динамические характеристики поступательного движения. Сила. Масса. Импульс, п.1).
Масса. Импульс. Сила. Второй закон Ньютона
За это задание вы можете получить 1 балл на ЕГЭ в 2021 году Задача 1
График скорости движения автомобиля массой 1,2 т на некотором участке пути показан на рисунке. Определите силу тяги автомобиля, если сила сопротивления движению равна 300 Н. Ответ …
Задача 2
Из орудия вылетает снаряд со скоростью 700 м/с. Определите массу снаряда, если средняя сила давления пороховых газов равна 2,8 · 106 Н и снаряд двигался внутри ствола 0,003 с. Отве…
Задача 3
Скорость тела изменяется по закону Vx = 5 − 3t под действием силы 12 Н. Какова масса тела? Ответ выразите в (кг).
- Задание 24. Астрофизика
- Задание 11. Термодинамика (объяснение явлений)
- Задание 13. Электричество и магнетизм
- Задание 10. Относительная влажность воздуха, количество теплоты
- Теория к заданию 11
- Теория к заданию 13
Если вы вдруг забыли, как звучат эти законы, то напоминаем:
- Первый закон Ньютона. Существуют такие системы отсчета, в которых свободные тела движутся равномерно и прямолинейно либо покоятся, если на тела не действуют никакие внешние силы или если действие этих сил скомпенсировано.
- Второй закон Ньютона. Ускорение тела (материальной точки) в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе.
- Третий закон Ньютона. Два тела воздействуют друг на друга с силами, противоположными по направлению, но равными по модулю.
Чаще всего в задачах применяется второй закон Ньютона.
Прежде чем приступать, почитайте памятку по решению задач, составленную по советам профессоров вузов. И сразу в плечи – полезные формулы по физике из старых советских учебников лучше которых, как известно, ничего еще не придумали.
Вопрос 1. Что означает выражение «действие сил скомпенсировано»?
Ответ. Это значит, что тело в инерциальной системе отсчета будет двигаться равномерно и прямолинейно или покоится, даже если на него действуют внешние силы, но при этом их векторная сумма (равнодействующая всех сил) равна нулю.
Вопрос 2. Как еще называют первый закон Ньютона?
Ответ. Еще одно название этого закона – закон инерции. Впервые он был открыт Галилео Галилеем, однако Ньютон немного позже дал более точное определение.
Вопрос 3. Что такое инерция?
Ответ. Инерция – это свойство тел сохранять состояние покоя или движения до тех пор, пока какая-либо внешняя сила не изменит этого состояния.
Вопрос 4. Рыба неподвижно стоит в толще воды. Какие силы в данном случае являются скомпенсированными?
Ответ. На рыбу действует сила тяжести, которая взаимно компенсируется выталкивающей силой Архимеда.
Масса. Сила. Законы Ньютона. Принцип относительности Галиллея.
Условие
Под действием постоянной силы, равной 10 Н, тело движется прямолинейно. Зависимость координаты тела от времени описывается уравнением х = 3 — 2t + t^2. Какова масса тела?
Решение
Задача сводится к тому, чтобы из закона движения вычислить ускорение, а потом с помощью второго закона Ньютона найти массу.
Вопрос 1. В какой формулировке третий закон был сформулирован самим Ньютоном?
Ответ. Первоначальная формулировка третьего закона Ньютона звучит так: «всякому действию есть равное ему и противоположное по направлению противодействие».
Вопрос 2. Могут ли силы, возникающие при взаимодействии двух тел, компенсировать друг друга?
Ответ. Нет, эти силы имеют одинаковую природу, но приложены к разным телам.
Вопрос 3. Камень брошен вертикально вверх. Со стороны Земли на камень действует сила тяжести. С какой силой камень действует на Землю?
Ответ. Камень действует на землю с такой же силой, но направленной противоположно. Из-за разницы масс камень приобретает большее ускорение и падает на землю (а не наоборот).
|
||||||
| Решение задач по физике, подготовка к ЭГЕ и ГИА, механика термодинамика и др. | ||||||
| Калькуляторы по физике | ||||||
Задачи на первый, второй и третий законы Ньютона с решениями
- Что является причиной ускоренного движения тел?
- Приведите примеры из жизни, свидетельствующие о том, что чем больше приложенная к телу сила, тем больше сообщаемое этой силой ускорение.
- Используя рисунки 20 и 21, расскажите о ходе опытов и выводах, следующих из этих опытов.
- Сформулируйте второй закон Ньютона. Какой математической формулой он выражается?
- Что можно сказать о направлении вектора ускорения и вектора равнодействующей приложенных к телу сил?
- Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с2, если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
- Через 20 с после начала движения электровоз развил скорость 4 м/с. Найдите силу, сообщающую ускорение, если масса электровоза равна 184 т.
- Два тела равной массы движутся с ускорениями 0,08 и 0,64 м/с2 соответственно. Равны ли модули действующих на тела сил? Чему равна сила, действующая на второе тело, если на первое действует сила 1,2 Н?
- С каким ускорением будет всплывать находящийся под водой мяч массой 0,5 кг, если действующая на него сила тяжести равна 5 Н, архимедова сила — 10 Н, а средняя сила сопротивления движению — 2Н?
- Баскетбольный мяч, пройдя сквозь кольцо и сетку, под действием силы тяжести сначала движется вниз с возрастающей скоростью, а после удара о пол — вверх с уменьшающейся скоростью. Как направлены векторы ускорения, скорости и перемещения мяча по отношению к силе тяжести при его движении вниз; вверх?
- Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением. Какая величина, характеризующая движение этого тела, всегда сонаправлена с равнодействующей приложенных к телу сил, а какие величины могут быть направлены противоположно равнодействующей?
Урок по физике в 10 классе на тему » Решение задач на применение законов Ньютона»
Конспект урока по физике на применение законов Ньютона…
Конспект урока физики «Решение задач по теме «Законы Ньютона»» (9 класс)
Тема урока «Решение задач по теме «Законы Ньютона»». Автор учебника : Пёрышкин…
Контрольная работа по физике для 9 класса «Законы Ньютона.. Закон всемирного тяготения. Движение тела по окружности. Импульс тела. Закон сохранения импульса».
Контрольная работа для 9 класса по теме «Законы Ньютона.Закон всемирного тяготения. Движение тела по окружности. Импульс тела. Закон сохранения импульса». Контрольная работа разработана имеет дв…
Тест по физике на тему: «II закон Ньютона. Применение законов Ньютона»
Одна из проблем профилизации старшей школы — недостаточное количество учащихся для комплектования профильных классов. Физика преподается в большинстве школ на базовом уровне. Данный тест позволяет гот…
Урок по физике в 10 классе на тему » Решение задач на применение законов Ньютона»
Конспект урока по физике на применение законов Ньютона…
Конспект урока физики «Решение задач по теме «Законы Ньютона»» (9 класс)
Тема урока «Решение задач по теме «Законы Ньютона»». Автор учебника : Пёрышкин…
- Интерактивный тест по темам: «Относительность движения. Второй закон Ньютона. Свободное падение тел»
Мифические способности Супермена — американского супергероя поражают читателей комиксов. Хорошо известно, что Супермен получает свою энергию, поглощая солнечный свет, но сколько же энергии требуется ему для совершения его героических повседневных дел?
| Этапы урока | Запланированная деятельность на уроке | Ресурсы | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Начало урока (5 мин) |
I. Организационный момент. Учитель приветствует учеников. Метод «Рукопожатие» Создание психологической атмосферы. II. Проверка пройденного материала. Методы «Мозговой штурм» Учитель задает вопрос: 1. Почему нельзя перебегать дорогу перед быстро движущимся транспортом? 2. В каком случае автомобиль движется по инерции: – после отключения двигателя; – когда действие всех сил на автомобиль скомпенсировано, и его скорость движения не меняется? 3. Верно ли утверждение «Изменения скоростей равны при воздействии на различные тела одной и той же силы»? (ФО) Метод «Словесная похвала» III. Актуализация знаний. Метод «Беседа». Учитель приводит примеры ситуаций. 1 пример. Футболист ударяет мяч 2 раза, первый раз слабо, а второй раз сильно. А) мяч преодалеет небольшой путь и очень быстро. Б) мяч проделает большой путь с высокой скоростью скоростью. 2 пример. Берем 2 ведра, наполняем один ведро наполовину водой, а второе полностью. С одинаковой силой поднимают эти ведра одновременно. Легкое ведро поднимется быстрее хоть воздействовали с одинаковой силой. Затем учащиеся приводят свои примеры. (ФО) Метод «Словесная похвала» Учитель совместно с учащимися определяет цели урока и КО, записывают на доске. |
Учебник 9 класс авторы Р.Р. Аширов, Н.А. Закирова §15 стр 92 | ||||||||||||||||||
|
Середина урока (32 мин) |
IV. Изучение нового материала. Метод «Групповая работа» Деление на группы «F,m,a» Изучают текст, делают записи в тетради. F группа «Связь силы с ускорением тела» m группа «Связь массы тела с ускорением. Масса – мера инертности тела» a группа «Второй закон Ньютона» (ФО) Метод «Устная поддержка» Метод «Stop-кадр». Работа с фрагментом видео урока. Изучают видеоматериал. (ФО) Интерактивная игра kahoot.it. Учащиеся при помощи мобильных телефонов проходят тестирование Метод «Графический органайзер». Составление концептуального органайзера по схеме. Защита органайзера спикером. (ФО) Метод «Две звезды одно пожелание» V. Закрепление изученного материала. Форма«Индивидуальная работа». Решение задач Учащиеся выбирают карточки с заданиями по уровню, на цветных листах выполняют решение согласно Уровень А Поезд «Тальго» массой 200 т движется под действием силы 240кН. Определите его ускорение. Уровень В В высокогорном катке Медео перемещают стальные сани по льду, прилагая горизонтальное усилие 5 Н. Найдите массу саней (μ=0,02. g = 10 м/с2) Проанализируйте какая связь существует между силой, приложенной к телу и ускорением? Уровень С По трамплину, находящимся в Щучинско-Боровской курортной зоне, скользит лыжник. Трамплин расположен под углом 40° к горизонту. Найдите его ускорение при условии коэффициент трения 0,3. g = 10 м/с2 Сделайте вывод как масса тела влияет на полученное им ускорение под воздействием силы? 2 Динамика Динамика. 2.1 Законы НьютонаЕсли первый закон Ньютона в свое время пытался объяснить то, как работает небесная механика, каким образом планеты непрерывно движутся вокруг Солнца (и не падают на него), то второй закон в этом плане более приземлен, он объясняет движение тел тут, на Земле. По сути это основной закон динамики, базовой закон физической природы. Существует несколько классических определений второго закона Ньютона: первое из них гласит: сила, оказывающая воздействие на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое данной силой ускорение. Второе определение идет не от силы, а от ускорения, оно гласит: ускорение тела прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе. Первое приведенное нами определение можно записать классической формулой: F = ma Где F – сила, действующая на тело, m – его масса, а – ускорение. Для второго определения уравнение будет следующим: a = F/m Иными словами, чем больше сила, действующая на тело, тем больше его ускорения, и наоборот, чем больше масса тела, тем его ускорение будет меньшим. По сути, мы пересказали суть второго закона Ньютона своими словами. Как мы писали выше, на практике в реальной жизни на каждое физическое тело действует не одна, а несколько сил, причем с разными направлениями. Какое же отражения во втором законе Ньютона находит действия разных сил, обозначим их F1, F2, F3. Так вот если на тело действует несколько сил, то в формуле второго закона фигурирует равнодействующая сила F, которая высчитывается по формуле: F = F1 + F2 + F3. Если же равнодействующая сила будет равна нулю, то тело будет пребывать в состоянии покоя, либо равномерного прямолинейного движения. Инерциальными системами отсчета называются такие системы, в которых свободные (т.е. не участвующие во взаимодействиях с другими телами) тела движутся без ускорения (т.е. равномерно и прямолинейно) или покоятся (состояние покоя, вообще говоря, следует рассматривать как частный случай равномерного движения с нулевой скоростью).Системы отсчета, в которых первый закон Ньютона не выполняется, называют неинерциальными.Второй закон Ньютона. Конспект урока по физике
4. Особенности законов НьютонаРис. 1 Составление обобщающей таблицы5. Исторический очерк Основные законы механики Ньютон сформулировал в своей книге «Математические начала натуральной философии» в следующем виде.
1. Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.Динамика изучает причины движения тел и способы определения ускорения. Основные понятия: Инерция – явление, при котором тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения (т.е. в этих случаях отсутствует ускорение). Инерциальные системы отсчета – системы отсчета, относительно которых наблюдается инерция, а также те, которые движутся равномерно и прямолинейно относительно ИСО. (ИСО – системы, ускорение которых равно нулю.) Инертность – физическое свойство, заключающееся в том, что любое тело оказывает сопротивление изменению его скоро сти (как по модулю, так и по направлению). Проявление инертности чаще всего наблюдается в движу щемся транспорте. Например, при резком увеличении скорости все пассажиры отклоняются назад, при торможении – вперед. П ри повороте направо все отклоняются налево и т. п. Масса m (кг) – физическая величина, являющаяся мерой инертности тела. Массу обычно определяют путем взвешивания. Измерительный прибор – весы. Сила F (H) – количественная характеристика действия одного тела на другое. Сила – векторная величина, которая имеет числовое значение, направление в пространстве, точку приложения. Точкой приложения всех сил (кроме веса) является центр тяжести тела. Измерительный прибор – динамометр. Законы Ньютона справедливы только в инерциальных системах отсчета.
Формулировки кажутся абстрактными, но необходимость и полезность законов Ньютона станет видна при решении задач. Далее: Различные виды сил. Для получения результирующей силы-вектора необходимо сложить все силы-векторы, действующие на тело. Все знают басню Ивана Крылова о Лебеде, Раке и Щуке, в которой представители животного мира попытались сдвинуть с места воз, который «и ныне там». Напомним, что лебедь тянул воз «в облака», рак — «пятился назад», а щука — «тянула в воду». Если дело обстояло именно так, то воз вряд ли будет покоиться на месте. Предположим, что на воз, массой 100 кг действуют силы, указанные на рисунке: S = V0(t1-t0) + 1/2a(t1-t0)2 Но, поскольку изначально воз стоял на месте: S = 1/2a(t1)2 = 1/2(0,68м/с2;1,18м/с2)·(10)2 = (34м;59м) Таким образом, можно утверждать, что через 10 секунд после того, как Лебедь, Рак и Щука начнут тянуть воз (согласно нашей диаграмме), он переместится на расстояние 34 метра вдоль оси X и на 59 метров вдоль оси Y. Попробуйте самостоятельно решить обратную задачу: Какую силу необходимо приложить к автомобилю весом 1 тонна, чтобы разогнать его с места до 100 км/ч за 10 секунд? Трением можно пренебречь. Решение смотрите на странице ответов. Этот закон Ньютона применяется к реальной жизни, будучи одним из законов физики, который больше всего влияет на нашу повседневную жизнь: 1- пнуть мячКогда мы пинаем мяч, мы прикладываем силу в определенном направлении, то есть в каком направлении он будет двигаться. Кроме того, чем сильнее удар по мячу, тем сильнее сила, которую мы на него надеваем, и тем дальше он пойдет. Похожие записи:
| |||||||||||||||||||