Что значит с по физике: Число со степенью — урок. Физика, 7 класс.

основные понятия, формулы и законы

Ключевые понятия физики, как правило, представляют собой основные идеи и темы, которые изучаются в ходе школьной программы. Знания основ данного предмета — это то, что понадобится вам не только в ходе подготовки к контрольным или экзаменам, но и в бытовой жизни.

Это работает и в случае с другими фундаментальными дисциплинами. Согласитесь, каждый из нас наверняка сможет вспомнить отдельные правила или способы решения тех или иных задач, невзирая на то, как давно мы закончили школу. Например, “жи-ши пиши с буквой И”, теорему Пифагора, формулу Эйнштейна и прочее.

Существуют основные правила и идеи, которые составляют основу, на которой будет строиться дальнейшее изучение такого предмета как физика. Это концепции, которые необходимо усвоить, прежде чем углубляться в изучение физики и двигаться к более комплексным темам.

Хорошая новость заключается в том, что после того, как эти основы будут освоены, их применение в дальнейших темах, вычислениях и пр. не будет составлять труда!

А для того, чтобы изучить эти основы или заполнить пробелы в знаниях школьной программы, можно прямо сейчас записаться на частные занятия с одним из преподавателей Superprof и узнать больше о такой науке как физика.

Лучшие преподаватели по физике доступны для занятий

Поехали!

Основные понятия физики: базовый уровень

А знали ли вы, что гроза — это проявление сразу двух фундаментальных сил: гравитации и электромагнетизма? (источник: Pexels)

Существуют четыре фундаментальные природные силы, которые влияют на каждое отдельное физическое взаимодействие на атомном или субатомном уровне. К таким фундаментальным силам относятся гравитация, электромагнетизм и сильные и слабые ядерные силы.

• Из всех сил гравитация является наиболее распространённой, но самой слабой по величине. Сила гравитации действует между всеми телами, и её воздействие зависит от массы тела. Правила и свойства этой силы описаны в теории относительности Эйнштейна.

• Слабое взаимодействие относится к ядерным силам, в частности, проявляющим склонность к бета-распаду. Бета-распад — это превращение протона в нейтрон или наоборот. Приобретение или потеря электрического заряда жизненно важны, потому что они позволяют атому тяготеть к оптимальному соотношению протонов и нейтронов, что позволяет ему стать и продолжать оставаться стабильным при условии, что реакция находится под контролем. Это явление контролируется следующей в нашем списке силой.

• Электромагнетизм — это самая распространённая сила в нашем мире: мы можем заметить её влияние, даже не прибегая к использованию испытательного оборудования. Электростатические силы действуют на частицы в состоянии покоя, то есть пока они не движутся. И магнетизм, и электричество действуют на движущиеся частицы. Термин «электромагнетизм» был придуман в середине 1800-х годов, когда шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл доказал (с помощью уравнений), что свет, электричество и магнетизм существуют в одной и той же среде. Далее он установил, что электромагнитные волны распространяются со скоростью света.

• Итак, последняя из четырёх сил — это сильное взаимодействие, которое удерживает протоны и нейтроны связанными вместе. Это взаимодействие настолько сильное, что вместо того, чтобы отталкивать одинаково заряженные частицы, оно удерживает их вместе, даже если они отталкиваются друг от друга.

Многие физики считают, что эти четыре силы на самом деле являются проявлениями более крупной объединяющей силы, которую ещё предстоит открыть и дать ей название.

Электричество, магнетизм и слабое взаимодействие были объединены в электрослабое взаимодействие, однако, включение гравитации в данный список оказалось довольно сложной задачей, которой дали название квантовой гравитации. В настоящий момент ни одна из теорий относительно квантовой гравитации не доказала свою эффективность.

Характеристика волн в физике

Доводилось ли вам когда-нибудь слышать о звуковых волнах? А сейсмических волнах?

Эти и другие виды волн имеют прямое, измеримое воздействие. Можно услышать звуковые волны, почувствовать сейсмические волны, которые проходят сквозь землю, вызывая землетрясения, или даже увидеть световые волны. Более наглядным примером в данном случае являются волны, которые вы можете увидеть с пляжа: они бьются о дно океана, превращая материю (любые твёрдые вещества и предметы) в мелкий песок.

Гравитационные волны — это особенно интересная тема! Эта рябь в пространстве-времени вызвана взрывными энергетическими процессами, происходящими в космосе. Эйнштейн упомянул о них ещё 100 лет назад в своей теории относительности.

Можете ли вы представить себе трепет, который испытали космологи, когда существование гравитационных волн было действительно доказано после стольких десятилетий их “теоретической” жизни на бумаге?

Физика и вселенная

Планеты, звёзды и тёмная материя — это то, из чего состоит наша Вселенная. Однако, можно сказать, что на более фундаментальном уровне она состоит из материи и энергии.

Материя в космосе может быть крошечной, как частицы пыли, или такой большой, как галактика, а энергия способна принимать множество различных форм: например, гравитационная энергия и тёмная энергия. На самом деле считается, что именно тёмная энергия является движущей силой процесса расширения нашей Вселенной.

Берём материю, энергию и добавляем силу — и вот, получаем универсальный рецепт любого события, происходящего в небесах: от рождения звезды до коллапса красного гиганта.

Согласно современным теориям, примерно через 5,4 миллиарда лет Солнце перейдёт в стадию красного гиганта, что повлечёт за собой его стремительное увеличение в размерах. (источник: Unsplash)

Основные понятия физики, связанные с измерениями

Основная цель физики — понять, как функционирует  Вселенная на субатомном уровне на нашей планете и в космосе.

Исследования на эту тему включают в себя фундаментальные концепции, такие как движение материи в пространстве и времени, их энергия и влияние сил на эту материю.

Фиксировать отклонения в наблюдаемом вопросе — это одно, но, чтобы объяснить, как и почему изменяются эти показатели, необходимо провести точные расчёты. Однако, нельзя использовать одну и ту же шкалу для измерения орбиты планеты (километры) и чтобы отметить разницу температур (Кельвин, Ранкин, Цельсий и Фаренгейт).

Какими бы ни были официальные стандарты измерения в той или иной стране, научное сообщество записывает любые свои выводы, используя международную систему единиц измерения, называемых единицами СИ.

SI расшифровывается как Système Internationale d’Unités, что и означает “Международная система единиц измерения”!

Эта система включает в себя основные параметры для каждого типа измерения:

• Длина измеряется в метрах;
• Время измеряется в секундах;
• Вес (масса) измеряется килограммах;
• Температура измеряется в градусах Кельвина;
• Электрический ток — в амперах;
• Моль — это единица измерения количества вещества.

Естественно, 1 килограмм не является самой низким показателем веса и электрический ток не всегда начинается измеряется с 1 ампера, поэтому в дело вступают десятичные дроби и показатели степени.

Это уже ключевые понятия из курса математики!

Когда нужно записать уравнения, то, вместо того, чтобы обозначать нанометр как 1 после 8 нулей, стоящих после десятичной точки (0,000000001), это измерение просто обозначается как «n».

Существует восемь стандартных префиксов с дополнительными сокращениями для обозначения экспоненциальных значений:

Префикс	Аббревиатура	Экспонента	Количество нулей
Тера-	Т	12	1,000,000,000,000
Гига-	Г	9	1,000,000,000
Мега-	M	6	1,000,000
Кило-	к	3	1,000
санти-	с	-2	0.01
милли-	мм	-3	0.001
микро-	мк	-6	0.000001
нано-	н	-9	0. 000000001

Обратите внимание, что, хотя использование префиксов помогает упростить манипуляции с уравнениями, каждая единица, выраженная префиксом, должна быть преобразована обратно в фактическое числовое значение для решения уравнения.

Можно легко измерить массу объекта или время, необходимое для прохождения определённого расстояния, но как насчёт измерения силы, которая его движет, энергии, которую он расходует, частоты его волн или его электрического заряда?

В этой следующей таблице вы можете увидеть все эти единицы: их название, то, что они представляют, и аббревиатуру, используемую, чтобы показать, как они обозначаются.

Единица измерения	Аббревиатура	Что именно измеряется?
Джоуль	Дж	Энергия
Ватт	Вт	Мощность
Паскаль	Па	Давление
Ньютон	Н	Сила
Герц	Гц	Частота
Ом	Ом	Электрическое сопротивление
Вольт	В	Электрическое напряжение
Кулон	Кл	Электрический заряд
Тесла	Тл	Магнитная индукция

Узнать больше об основных понятиях можно на частных уроках с репетитором физики. Такого преподавателя как раз можно найти на Superprof.

Основные понятия физики: ключевые законы и формулы

Действию всегда есть равное и противоположное противодействие.

Эта изящная фраза, которую часто используют в повседневных разговорах — часто как заявление о кармическом возмездии, — на самом деле является третьим законом движения Ньютона.

А вот как сформулированы два других закона Ньютона:

1. В инерциальной системе отсчета тело свою скорость не меняет, если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано).
2. Ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе этого тела.

Сэр Исаак Ньютон, один из создателей классической физики, сформулировал эти законы более 330 лет назад после длительного наблюдения за движением материи и силами, которые на неё воздействуют.

Что такое классическая физика? Узнайте, что подразумевает данное понятие в нашем словаре физических терминов!

Хотя сейчас они кажутся самоочевидными и даже упрощёнными, в то время, когда эти законы были установлены, было мало фундаментальных правил, регулирующих хоть какие-то основы физики, не говоря уже об объединяющем стандарте массы в движении.

Альберт Эйнштейн, ещё один краеугольный камень дисциплины, которую мы называем физикой, создал, возможно, самое известное уравнение всех времён в своей специальной теории относительности: E=mc2.

Каким бы элегантным и простым на первый взгляд оно ни было, это уравнение таит в себе две физические истины:

1. Принцип относительности гласит, что физические законы одинаково применимы во всех ситуациях.
2. В вакууме скорость света постоянна, независимо от любого движения источника света.

Что совершенно удивительно, так это то, что эти законы выдержали испытание временем и подтверждались снова и снова!

Какие еще великие физики оказали такое влияние на эту науку?

А ниже вы можете ознакомиться с краткими определениями законов термодинамики:

• Нулевой закон определяет понятие температуры.
• Первый закон иллюстрирует динамику между внутренней энергией системы, добавленным теплом и ее работой.
• Второй закон описывает естественный поток тепла в замкнутой системе.
• Третий закон гласит, что любой созданный термодинамический процесс по самой своей природе будет страдать от потери тепла, поэтому никогда не будет достигнута идеальная эффективность.

Эти законы также возникли в середине 1600-х годов и остаются актуальными до сих пор — это и есть настоящее свидетельство человеческого любопытства и наличия блестящих умов в нашей истории, которые сформулировали данные законы.

Нулевой закон или нулевое начало термодинамики выражает представление об эмпирической температуре как о физической величине. Параметр Т — это абсолютная температура в кельвинах. (источник: Unsplash)

Также существуют два закона, которые управляют созданием электрически заряженными частицами электростатической силы и полей:

1. Закон Кулона, который гласит, что объекты с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга, а с противоположным — притягиваются, и описывает силы, выраженные в результате упомянутого притяжения или отталкивания.
2. Закон Гаусса описывает распределение электрического заряда по создаваемому им электрическому полю.

Они названы в честь их авторов: Шарля Кулона, французского физика, и Карла Фридриха Гаусса, немецкого математика.

Сегодня мы освежили ваши знания о фундаментальных понятиях и основах, на которых можно строить своё дальнейшее углублённое изучение физики. Почему бы не продолжить погружение в науку и не узнать больше интересных фактов о физике вместе с опытным репетитором во время онлайн-уроков?

«Письмо о физике»

«Физика глазами физика» (Издательство МЦНМО) — вышедший отдельным изданием в двух частях сборник статей, опубликованных в журнале «Квант» в 1970–2014 годах Моисеем Исааковичем Кагановым, физиком-теоретиком, специалистом в области квантовой теории твердого тела. Книга адресована в первую очередь тем молодым людям, которые готовятся стать учеными. Именно для них Моисей Каганов в свое время написал «Письмо о физике», которое мы представляем нашим читателям.

Официальное определение физики таково: «…Наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения» (БСЭ, т.27, с.337). Конечно, чтобы наполнить это определение конкретным содержанием, надо дополнить его, указав, что значит «простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности» явления, да и неплохо бы объяснить, что движется, ведь материя — понятие столь всеобъемлющее…

Физика воспринимается всеми (и самими физиками, и учеными других специальностей) как фундаментальная наука, лежащая в основе всех других естественно-научных дисциплин. (Прекрасный образец шуточного определения физики дал Дж.Орир: «Физика — это то, чем занимаются физики». Если вдуматься, это — содержательное утверждение…)  А ее конкретное содержание зависит от уровня наших знаний. Сегодня объектами исследовательской деятельности, которую принято относить к физике, являются и мельчайшие частицы вещества (вплоть до кварков), и конденсированные тела, и удаленные от нас на тысячи световых лет таинственные квазары, и — самое удивительное — Мир в целом, в его развитии от момента Большого взрыва до современности; физика изучает и объекты, которые на сегодняшний день она предполагает бесструктурными (электроны, мюоны, нейтрино.

..), и наиболее сложно организованную материю — мозг, в деятельности которого именно физики обнаружили много не известных биологам фактов, а главное, привнесли в исследование свои специфические физические методы…

Именно разнообразие объектов исследования привело к фактическому разделению физики на сравнительно разобщенные науки, каждая из которых имеет набор основных представлений и моделей, свой, иногда очень изощренный, математический аппарат, свои апробированные практикой экспериментальные методики. И все же, при всем многообразии объектов исследования, всех физиков можно разделить на два класса (отряда, семейства — применимо любое из подобных слов): физиков-теоретиков и физиков-экспериментаторов.

Что делают физики-экспериментаторы, наверное, более или менее понятно. Но это письмо — о физиках-теоретиках.

Физики-теоретики изучают Природу с помощью математических методов исследования. Эйнштейн считал величайшей загадкой то, что математика — создание человеческого ума — применима при описании явлений Природы.

Не углубляясь в размышления над этой загадкой, примем как общеизвестный факт: физические явления могут быть описаны математическими уравнениями, решения которых имеют предсказательную силу. Вот что это значит. Невозможно наперед вывести все математические соотношения, которые могут понадобиться при описании физических явлений. Физики-теоретики (в данном случае речь идет о гениях) формулируют основные уравнения, причем они формулируются в столь общей форме, что применимы практически в бесконечном количестве случаев. В процессе постижения законов природы основные уравнения изменялись. Формулировка новых уравнений открывает новую эпоху в физике. Современная физика началась (в XVII веке) с формулировки Ньютоном основных уравнений механики. В XIX веке Максвелл сформулировал уравнения электромагнетизма. Прослеживая путь основных уравнений, надо назвать имена А.Эйнштейна, Н.Бора, Э.Шредингера, В.Гейзенберга и П.А.М.Дирака. Эйнштейн сформулировал уравнения механики, позволяющие исследовать движения со скоростями, близкими к скорости света, и построил теорию гравитации. Бор, Шредингер, Гейзенберг и Дирак создали квантовую (или волновую) механику.

(Чтобы подчеркнуть важность открытия новых уравнений, приведем цитату из курса лекций замечательного физика-теоретика и великолепного педагога Р. Фейнмана: «В истории человечества (если посмотреть на нее, скажем, через десять тысяч лет) самым значительным событием XIX столетия, несомненно, будет открытие Максвеллом законов электродинамики. На фоне этого важного научного открытия гражданская война в Америке в том же десятилетии будет выглядеть мелким провинциальным происшествием». («Фейнмановские лекции по физике», том 5.)

Открытие, формулировка новых уравнений не исчерпывает деятельности физика-теоретика. Более того, подавляющее большинство физиков- теоретиков не претендует на пересмотр существующих основных уравнений (читай: основных представлений), а довольствуется решением задач на основе этих уравнений. Глагол «довольствоваться» не несет на себе какого-либо уничижительного смысла.

Задачи в теоретической физике возникают двумя способами.

Первый способ. Эксперимент обнаруживает нечто такое, что именуют новым явлением или свойством. Выбор слова (явление, свойство) зависит от ощущения важности обнаруженного. Иногда экспериментатор, хорошо понимая природу обнаруженного явления, самостоятельно дает полную интерпретацию того, что он обнаружил. Но чаще, даже зная в общих чертах, чем обусловлено открытое им явление, он не может, используя известные уравнения (представления), вычислить необходимые для объяснения величины и/или соотношения. Вычисления требуют специалиста — физика-теоретика. Возможно, что даже при детальном и подробном изучении открытого явления его природа не становится яснее. Выяснение природы явления, т.е. выяснение, какими из основных уравнений физики должно пользоваться для объяснения, — одна из важнейших задач, решаемых физиками-теоретиками. Бывает, что от возникновения задачи до ее решения проходит много лет, причем эксперимент все это время добавляет новые сведения об открытом явлении, а теория, развиваясь, скрытым образом подготавливает себя к решению задачи.

Сверхпроводимость была открыта в 1911 году, а получила объяснение в 1956. Сорок пять лет понадобилось для выяснения природы этого удивительного явления. Причем объяснение не затронуло основных уравнений физики. Оно было найдено в пределах существовавших представлений.

Второй способ. Логика развития какой-либо области физики подсказывает возможность расчета явления или свойства, которые раньше либо не поддавались расчету, либо не представляли интереса (находились вне поля зрения физиков). Особое место среди этих задач занимают задачи, решения которых совершенствуют математический аппарат теории. Вообще между математикой и теоретической физикой существует непростая связь. Во многих случаях физик-теоретик использует готовый математический аппарат, обнаружив предварительно, что сформулированная им задача принадлежит классу задач, изученных математиками. Но нередко физик-теоретик, сформулировав, как ему представляется, строго и полно физическую задачу, обнаруживает, что математики подобных задач не решали вовсе или им (математикам) известна только принципиальная разрешимость подобных задач, а не метод получения решения.

Тогда за создание метода приходится приниматься физику-теоретику… При таком (как в этом письме) абстрактном изложении все выглядит слишком «разложенным по полочкам». В действительности чаще всего ситуация промежуточная: в математике, вроде бы, есть нужный метод, но он чуть-чуть не подходит, его требуется немного усовершенствовать. А небольшое усовершенствование оборачивается сложной, требующей большого напряжения ума работой.

Чаще всего первые свои работы будущие физики-теоретики делают под руководством. Опытный физик-теоретик всегда имеет «на примете» либо конкретные задачи, которые, как ему кажется, следует решить, либо область физики, познакомившись с которой, молодой физик-теоретик сможет найти себе посильную задачу. В этой фразе важно отметить слова «посильная задача». Хороший педагог всегда представляет себе, какой сложности задачу можно дать ученику… Я хорошо помню то свое состояние (в конце обучения в Университете), когда все задачи, казалось, делятся на два класса: решенные и нерешаемые.

И до сих пор благодарен своим учителям, с помощью которых понял, что из нерешенных задач может быть выделен подкласс решаемых задач.

Конечно, работа физика-теоретика состоит в решении задач, т.е. в получении ответа, результата. Но радость доставляет не только результат — итог работы. Сам процесс решения, преодоление возникающих во время решения трудностей, обход их, знакомство с новыми методами, овладение ими — все это доставляет радость…

Хочется предостеречь будущего физика-теоретика. Один мой друг — очень опытный и талантливый физик-теоретик — сказал, что главное качество, которым должен обладать физик-теоретик, — оптимизм, вера в то, что ответ получить удастся. В процессе работы эта вера предельно конкретизируется. Надо надеяться: все, что надо, взаимно уничтожится при приведении подобных членов, паразитические особенности сократятся и т.д., и т.п. Но (и в этом — предупреждение!) нельзя принимать желаемое за действительное: нельзя заранее отбрасывать слагаемые, потому что они должны взаимно уничтожиться, сокращать паразитические особенности и вообще разрешать себе действовать не так, как на обычной контрольной или при решении задач из задачника.

Надо с первых самостоятельных работ воспитывать в себе предельный критицизм. Автор — самый строгий критик своей работы. Надо всегда помнить: получая новый результат, необходимо обрести уверенность в его правильности. Отсутствие готового (как в задачнике) ответа заставляет создавать специальные методы проверки полученного результата.

физика – Почему расстояние иногда обозначается аббревиатурой S?

спросил 4 года 10 месяцев назад

Изменено 4 года, 10 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

$\begingroup$

В то время как расстояние в физических формулах часто сокращается как d (что довольно интуитивно понятно), другое распространенное сокращение — s , как видно, например. здесь, здесь или здесь. Похоже, что он также используется в оптике для обозначения фокусных расстояний.

Кто-нибудь знает, что означает S ? Беглый взгляд на латинские и греческие термины, обозначающие «расстояние», кажется, ничего не обнаруживает, начиная с буквы S. $\endgroup$

8

$\begingroup$

Я думаю, что это, скорее всего, означает spatium . Например. Первая книга Эйлера Mechanica (1736) использует $s$ повсюду и сначала вводит его следующим образом (стр. 13):

Теорема. (…) oportet determinare tempus, quo arcus $\mathrm{AM}$ absolvitur .

Решение. Sit spatium $\mathrm{AM}$, sive sit linea recta sive curva, $=s$, et celeritas, quam corpus habet in $\mathrm M$ sit $c$ (…). Integrando ergo habebitur tempus, quo totus arcus $\mathrm{AM}$ absolvitur $=\int\frac{ds}c$.

(Не знаю, кто это начал. В письме Лейбница к Гюйгенсу (1690 г.) есть «сопротивление $r$, vistesse $v$, temps $t$, espace $s$». Работа Иоганна Бернулли о каустиках ( 1692) имеет spatium curvilineum (стр. 57), но, по-видимому, не использует букву $s$, которую он использует в более поздних статьях (там же, стр. 60, 309, 316, 409).)

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Схема работы и энергии. Физика 104

Краткое описание – работа и энергия Определение работы Работа = Fs cos F,s , где F — сила, s — пройденное расстояние и F,s угол между F и с . Работа является скаляром количество. Поскольку работа является скалярной величиной, вы можете используйте знак + для работы, когда энергия системы увеличивается а – знак работы, когда энергия системы уменьшается. Расчет работы, совершаемой различными силами Для рис. 3а выше: Работа, совершаемая F = Fs cos f,s = Fs cos 0 или = Fs Работа, совершенная Н = Ns cos Н,с = Ns cos 90 или = 0 Работа, совершенная m g = (mg)s cos m g,s = (мг)с cos -90 o = 0 Работа, выполненная f = fs cos f,s = fs cos 180 o = -fs Для рис. 3b выше: Работа, выполненная F = Fs cos f,s = Fs cos Q Работа, выполненная N = Ns cos Н,с = Ns cos 90 или = 0 Работа, совершенная m g = (mg)s cos m g,s = (мг)с cos -90 o = 0 Работа, выполненная f = fs cos f,s = fs cos 180 o = -fs Для рис. 3c выше: Работа, выполненная F = Fs cos f,s = Fs cos 0 или = Fs Работа, совершенная Н = Ns cos Н,с = Ns cos 90 или = 0 Работа, совершенная m g = (mg)s cos m g,s = (мг)s cos -(Q + 90 или ) = -mgs sin Q Работа, выполненная f = fs cos f,s = fs cos 180 o = -fs Практические задачи в 104 Набор задач для работы и энергии : 2-6, 8, 9. Механическая энергия Кинетическая энергия К – это энергия движения. Для объекта массы m, движущийся со скоростью v, K = 1/2 mv 2 Потенциальная энергия U — энергия положения. Потенциальная энергия в точке P равно отрицательной работе, выполненной консерватором. сила при переходе из точки с нулевым потенциалом в точку Р. Вблизи земной поверхности, где вес объекта – mg, функция гравитационной потенциальной энергии U = mgh, где m — масса объекта, g — ускорение под действием силы тяжести, а h — высота по вертикали над точка с нулевой потенциальной энергией. Для двух точечных грузов, m 1 и m 2 на расстоянии r потенциальная энергия система U = -Gm 1 m 2 /r. ноль точки гравитационной потенциальной энергии для двух точек частиц бесконечность. Позже вы обнаружите, что груз на конце пружины константы k функция упругой потенциальной энергии U = 1/2 лиц х 2 , где x — смещение от положение равновесия. Положение равновесия, x = 0,  принимается за ноль потенциала энергия. Теорема о работе-энергии . Работа, проделанная сетью сила равна изменению кинетической энергии Пример. Каждый график на рис. 4 ниже описывает одномерную движение системы массой 5,00 кг за интервал 4,00 с. За В каждом случае, какую работу совершает над системой чистая сила в течение интервала? На рис. 4а площадь под графиком a в зависимости от t, изменение скорости = 3,0 м/с 2 (4,0 с) = 12 м/с. Работа, совершаемая чистой силой = изменение кинетической энергия = 1/2 мВ f 2 – 1/2 мВ o 2 = 1/2(5,0 кг)(12 м/с) 2 – 1/2(5,0 кг)( 0) 2 = 360 Дж На рис. 4b скорость постоянна. Здесь нет изменяется кинетическая энергия и работа не совершается. Работа, совершаемая равнодействующей силой = изменение кинетической энергии 1/2(5,0 кг)(5 м/с) 2 = – 62,5 Дж Работа, совершаемая равнодействующей силой = изменение кинетической энергии = 1/2 mv f 2 – 1/2 mv o 2 = 1/2(5,0 кг)(5 м/с) 2 -1/2(5,0 кг)( 0) 2 = +62,5 Дж Полная энергия системы E = U + K Если на систему не действует неконсервативная сила, E f = E i или (U f + K f ) = (U i + К и ) Если на систему действует неконсервативная сила, работа неконсервативной силой = (U f + К ф ) – (У и + К и ) Пример: Объект массой m = 2,0 кг выпущен из отдых на вершине наклона без трения высотой 3 м и длиной 5 м. Принимая г = 10 м/с 2 , использовать энергетические соображения, чтобы найти скорость объект внизу склона Повторить, когда µ k между объектом а самолет 1/4 Решение : Поскольку наклон не имеет трения и нет других неконсервативных на тело действует сила, энергия сохраняется. Брать начальная точка i на вершине склона и конечная точка f в нижней части склона. Позволять У f = 0. В начальной точке потенциал энергия мгч, где h высота по вертикали над нижней частью склона. Объект, являющийся выпущенный из верхней части наклона означает, что его начальная скорость v i равна нулю, так что K i = 1/2 mv i 2 = 0. Из сохранения энергии, U и + К и = У ф + K f 2,0 кг(10 м/с 2 )(3 м) + 0= 0 + 1/2(2,0 кг) v f 2 60 м 2 /с 2 = v f 2 или v f = (60) 1/2 м/с = 7,7 м/с В нижней части склона U ф = 0; на вершине склона U i = mgh. K i = 0. С учетом силы трения неконсервативная сила, действующая на брусок, механическая энергия не законсервированный. (F net ) y = ma y = m(0) F N – mg cos Q = 0 F N = мг cos Q f k = µ k F N = µ k мг cos Q = µ k mg(4/5) Так как расстояние по плоскости s = 5 м и cos ф к , с = 180 o , работа трения = (f k ) s cos f k , s = {µ k мг cos Q} s 180 o = (1/4)(2 кг)(10 м/с 2 )(4/5)}(5м)(-1) = -20 Дж. Работа трения =   (U f + K f ) –    (U и + K i )             20 J = (0 + 1/2 mv f ’ 2 ) – (мгхх + 0)            -20 J = 1/2(2 кг)v f ’ 2    – (2 кг)(10 м/с 2 )(3 м)            -20 J = 1 кг v f ’ 2           – 60 Дж 40 Дж = 40 Н – m = 40 кг м 2 /с 2 = v f ’ 2 кг v f ’ = (40) 1/2 м/с = 6,3 м/с Практические задачи в 104 Набор задач для работы и энергии : 10-23. Оставить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Меню Поиск: