Примеры 2 закона ньютона в жизни: «Приведите примеры применения первого закона Ньютона в жизни.» — Яндекс Кью

Содержание

Второй закон Ньютона, теория и примеры

Второй закон Ньютона, теория и примеры

Содержание:

Калькулятор расчета силы второго закона Ньютона

Формулировка

Примеры решения

Следствием закона инерции является то, что тело само, без взаимодействия с другими телами не может изменить свою скорость. Любое изменения величины скорости или ее направления вызвано действием внешних тел. Данное воздействие мы характеризуем при помощи сил.

Формулировка второго закона Ньютона

Определение

Второй закон Ньютона (основной закон динамики) отражает соотношение между силой и изменением скорости тел при их взаимодействии.

Самый простой вид второй закон Ньютона имеет в инерциальных системах отсчета.

Пусть скорость движения тела много меньше, чем скорость света.

И так, если тело движется с ускорением, по отношению к инерциальной системе отсчета, то на него действует сила. Сила, вызывает ускорение, величина которого пропорциональна модулю этой силы.

Направление ускорения совпадает с направлением, действующей силы. При заданном ускорении сила пропорциональна массе тела, которому она сообщает ускорение. При скорости много меньшей скорости света, рассматриваемая сила не зависит от скорости движения ускоряемого тела. Более коротко можно сказать, что сила ($\overline{F}$), вызывающая ускорение тела ($\overline{a}$), в инерциальной системе отсчета пропорциональная массе ($m$) тела, умноженной на его ускорение:

\[\overline{F}=m\overline{a}\left(1\right)\]

Выражение (1) – это второй закон Ньютона в классической динамике.

Этот закон можно записать в иной форме:

\[\overline{F}=\frac{d\left(m\overline{v}\right)}{dt}=\frac{d\left(\overline{p}\right)}{dt}\left(2\right),\]

где $\overline{p}=m\overline{v}$ – импульс тела. Тогда второй закон Ньютона формулируют так: сила равна производной от импульса по времени – это наиболее общая формулировка основного закона динамики.

Если на тело действуют несколько сил, равнодействующая которых равна:

\[\overline{F}=\sum{{\overline{F}}_i\ \left(3\right),}\]

то второй закон Ньютона принимает вид:

\[\sum{{\overline{F}}_i=m\overline{a}=\frac{d\overline{p}}{dt}\left(4\right)}\]

Если материальная точка перемещается равномерно по окружности, то равнодействующая всех сил направлена к центру окружности, тогда равнодействующую силу называют центростремительной.

Использование второго закона Ньютона

При помощи второго закона Ньютона можно определить силы, которые действуют на тела или характер движения тела по известным силам.

При составлении уравнений движения нужно:

  1. Определить все (или те что обязательно следует учесть) силы, которые действуют на тело (материальную точку).
  2. Найти равнодействующую этих сил.
  3. Записать второй закон Ньютона, составленное уравнение движения решить относительно неизвестного параметра.
    2}=6At(1.4)\]

    Получаем в соответствии с (1.1) и (1.4):

    \[F=m\cdot 6At\]

    Ответ. Из выражения $F=m\cdot 6At,$ следует, что величина силы увеличивается с течением времени по линейному закону.

    Пример 2

    Задание. По горизонтальной очень гладкой поверхности движутся с ускорением два груза, связанные невесомой нерастяжимой нитью. Массы грузов равны $m_1\ и\ m_2$. На первый груз действует сила F (она направлена горизонтально). Какова сила натяжения нити, которая связывает грузы? Силой трения грузов о поверхность пренебречь.

    Решение. Изобразим силы, которые действуют на первый груз (рис.1).

    По второму закону Ньютона запишем:

    \[m_1\overline{g}+{\overline{N}}_1+\overline{F}+{\overline{F}}_n=m_1\overline{a}\left(2.1\right)\]

    Нам потребуется для решения задачи проекция уравнения (2.1) на ось Y:

    \[F-F_n=m_1a\ \left(2. 2\right)\]

    В уравнении (2.2) у нас присутствуют две неизвестные величины: сила натяжения нити ($F_n$) и ускорение тела ($a$). Для нахождения ускорения с которым движется первое тело и вся система, определим, какие силы действуют на систему, если оба тела считать одним целым. Тогда на это тело массы $m_1+m_2$ при отсутствии трения действует одна сила $\overline{F}$. В таком случае второй закон Ньютона примет вид:

    \[\left(m_1+m_2\right)\overline{a}=\overline{F}+\left(m_1+m_2\right)\overline{g}+\overline{N}\left(2.3\right)\]

    В проекции на ось Y выражения (2.3) получим:

    \[\left(m_1+m_2\right)a=F\ \left(2.4\right)\]

    Из (2.4) ускорение тел равно:

    \[a=\frac{F}{m_1+m_2}\left(2.5\right)\]

    Из (2.2) и (2.5) получим силу натяжения нити равной:

    \[F_n=F\left(1-\frac{m_1}{m_1+m_2}\right)\ \]

    Ответ. $F_n=F\left(1-\frac{m_1}{m_1+m_2}\right)$

    Читать дальше: закон всемирного тяготения.

    236

    проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

    Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

    27 примеров третьего закона Ньютона: решенные упражнения

    Для понимания законов физики приведем несколько примеров 3 Закон Ньютона.

    Лас- Leyes de Newton три закона, установленные физиком Исаак Ньютон которые объясняют большинство отказов механики. То три закона Ньютона, также известные как законы движения, по-прежнему имеют дело главным образом с движением объектов. Три закона Ньютона изменили некоторые основные понятия физики.

    La 3 Закон Ньютона это один из трех законов движения, установленных Исааком Ньютоном как часть законов механики.

    Третий закон Ньютона гласит:

    Каждой приложенной силе соответствует сила равной величины, приложенная в противоположном направлении.

    Лас-Лейес-де-Ньютон

    1. Первый законтакже известный как закон инерции, гарантирует, что объект всегда будет оставаться в покое или в равномерном линейном движении, если на него не воздействует другое тело.
    2. второй закон, также известный как фундаментальный принцип динамики, является важным основным принципом механики, который гарантирует, что сумма сил, действующих на данное тело, пропорциональна его массе и ускорению.
    3. третий закон это также подтверждает, что, когда данное тело оказывает силу на другое тело, например, когда начинается действие или принимается поза, другие тела продолжают оказывать ту же силу, но в противоположном направлении. Также имейте в виду, что противоборствующие силы всегда находятся на одной прямой.

    Примеры третьего закона Ньютона

    Чтобы привести примеры 3-го закона Ньютона, необходимо вернуться к формулировке XNUMX-го закона Ньютона.

    Как уже упоминалось, 3-й закон Ньютона гласит, что когда на тело действует сила, оно действует на тело, первоначально создавшее его, с такой же величиной и в противоположном направлении.

    Вот несколько примеров применения третьего закона Ньютона.

    1. Когда человек прыгает с плота в воду, плот движется назад, а тело человека движется вперед. Другими словами, есть действие (прыжок) и противодействие (плот движется назад), так что это пример третьего закона Ньютона.
    2. если мы попробуем толкнуть человека, когда он в бассейне. С нами случится, хотя и без всякого другого намерения, что мы сами будем регрессировать.
    3. Когда мы плаваем в бассейне, ищем стены, подталкиваем себя и набираем обороты. Таким образом фиксируются действие и реакция.
    4. Когда гвоздь забит, молоток погружается все глубже и глубже в древесину, но молоток отскакивает, что называется реакцией молотка.
    5. Когда человека толкают, не только человек, которого толкают, движется, но и человек, который его толкнул, движется назад.
    6. Когда мы толкаем воду обратно веслами, вода реагирует и толкает лодку в противоположном направлении.
    7. Мы также наблюдаем, что два человека, тянущие одну и ту же веревку в противоположных направлениях, двигаются и держатся, пока веревка остается на одном месте.
    8. Другой пример, когда мы гуляем по пляжу, наши ноги толкают песок, и в то же время мы движемся вперед с каждым шагом.
    9. Когда самолет летит, турбины действуют в противоположном направлении, т. е. назад, поэтому самолет движется вперед.
    10. Ракеты запускаются путем сжигания пороха, который дает им движение.. Таким образом, если под действием данной силы порох движется назад, то ракета под действием той же силы движется вперед, но в противоположном направлении.

      Еще примеры закона действия и противодействия

    11. Джон чувствует себя неловко и сильно стучит по кухонному столу. В результате Джон начинает чувствовать боль в руке. Боль, которую испытал Джон, можно объяснить 3-м законом Ньютона. Когда Хуан ударил по столу, на него воздействовала сила, равная первоначальной силе (то есть той силе, с которой Хуан ударил по столу).
    12. Когда порох в снаряде взрывается во время выстрела, оружие должно быть подвергнуто силе вызывая легкую отдачу оружия. Затем пушка оказывает такое же, но противоположное усилие на выпущенный снаряд.
    13. Лора упала во время бега. Любая боль или дискомфорт, которые вы испытали в результате падения, были вызваны сила той же величины, что и первоначальная сила, но в обратном направлении к земле.
    14. Бельевая веревка — простой пример этого закона. На бельевую веревку воздействуют направленной вниз и вверх силой, так что бельевая веревка не касается земли.
    15. Когда Марта прыгает на батуте и на кусок пластика действует сила, батут реагирует, прилагая силу той же величины, но в противоположном направлении. То есть подтолкнуть Марту вверх.
    16. 3-й закон Ньютона отражается в маневрах как ракеты, так и самолета. Ракета может продолжать полет, потому что горящие боеприпасы с большой силой отбрасываются в противоположном направлении.
    17. Машина Рауля застряла. Сила, с которой вы отклеились, реагирует и заставляет машину двигаться назад.
    18. во время езды на велосипеде, педали оказывают на ноги противодействующее усилие, которое варьируется в зависимости от положения передачи.
    19. Платформа крана создает восходящую силу, чтобы противодействовать весу автомобилей, которые она поддерживает.
    20. Тягач создает поступательное усилие который преодолевает вес прицепа и толкает его назад.
    21. Когда ложку опускают в миску с крупой, ложка выходит за пределы содержимого и попадает в порцию для загрузки. Наши руки отвечают за силу, с которой мы поднимаем хлопья и направляем их ко рту, чтобы съесть.
    22. В тренажерном зале, веса и гантели, благодаря своей массе, оказывает давление на землю. Параллельная земля реагирует с той же силой, чтобы поддерживать его.
    23. Когда толкаешь сломанную машину, один или несколько человек прикладывают силу, противоположную его весу, чтобы переместить его из точки A в точку B.
    24. При повышении температуры возникают камбиос кимикос в пользу тепла.
    25. Когда мы ударяемся о стену она отталкивает ту же силу, что действует на тело человека, поэтому отходим от стены.
    26. когда машины сталкиваются, хотя один из них неподвижен, автомобиль, прилагающий силу, также прилагает силу в противоположном направлении.
    27. В природе силы постоянно проявляются в параллельных парах, и эти пары сил называются действие и реакция. В моторной лодке двигатель воздействует на воду, а вода оказывает противодействующее действие, заставляя лодку набирать скорость.

    Математическое описание 3-го закона Ньютона

    Это означает, что: сила, которую тело 1 может воздействовать на тело 2, будет пропорциональна силе реакции, которую тело 2 оказывает на тело 1, но в противоположном направлении.

    Характеристики третьего закона Ньютона

    • Эти силы не компенсируют друг друга.
    • Сила действия и сила противодействия не действуют на одно и то же тело.
    • Силы равны по силе и величине, но в противоположных направлениях.
    • Они образуются в результате прямого контакта двух тел.
    • Они генерируются между парами сил, известными как пары действие-противодействие.
    • Силы одинаковы по величине независимо от масс взаимодействующих тел.

    Применение третьего закона Ньютона

    При изучении механики есть много ситуаций, в которых взаимодействие двух и более тел. Для объяснения этих ситуаций мы применяем закон действия и противодействия.

    При действии разных тел силы, соответствующие этим взаимодействиям, не совпадают.

    Поскольку силы являются векторными составляющими, необходимо сначала рассмотреть силы, действующие на каждое тело системы векторно, и показать пары Действие Реакция.

    Упражнения по третьему закону Ньютона

    1. Какая информация верна, если легковой и грузовой автомобиль столкнулись лоб в лоб на скорости 160 км/ч?

      а) Сила, действующая на автомобиль, больше, потому что масса грузовика больше.

      б) Масса автомобиля пренебрежимо мала, так как масса грузовика намного больше.

      в) Силы, действующие на грузовик и легковой автомобиль друг на друга, равны.

      Ударные силы автомобиля и грузовика равны, поэтому идеальная информация равна c.

    2. Почему трудно ходить по льду?

    Когда мы идем, наши ноги отталкивают землю. Согласно третьему закону Ньютона, земля оказывает на наши ноги равную поступательную силу.

    Сила трения между землей и нашими ногами позволяет нам ходить. Гладкая ледяная поверхность имеет меньшую силу трения, что затрудняет ходьбу по льду.

    Эксперименты с третьим законом Ньютона

    • Найдите стул с колесами. Встаньте перед стеной и попытайтесь толкнуть ее. Что случилось?
    • Вбейте гвоздь в кусок дерева и ударьте по нему молотком. Когда молоток ударяет по гвоздю, как он ощущается на ладони?
    • Собери машинку Lego из двух веревок и открой отверстие, чтобы в него поместился воздушный шарик. Вставьте соломинку в горловину воздушного шара, чтобы надуть его, и поместите в машину, закрывая выход. Что будет с машиной, когда сдуется шарик?
    • Сядьте в кресло на колесиках и толкните неподвижного партнера. Кого вытолкнули со своего места?

     

    « примеры этики

    6 сигма примеры »

    Каковы три примера третьего закона Ньютона в повседневной жизни? – Celebrity.fm

    Третий закон движения Ньютона гласит, что действие и противодействие всегда равны, но противоположны по направлению. Типичные примеры третьего закона движения Ньютона: Лошадь тянет телегу, человек ходит по земле, молоток забивает гвоздь, магниты притягивают скрепку.

    Таким образом, каковы 3 закона движения?

    Три закона движения Ньютона: Закон инерции, закон массы и ускорения и третий закон движения. Покоящееся тело остается в своем состоянии покоя, а движущееся тело остается в постоянном движении вдоль прямой линии, если на него не действует внешняя сила.

    Имея это в виду, является ли плавание примером третьего закона Ньютона?

    Третий закон движения

    Третий закон движения Ньютона гласит, что для каждого действия есть равная и противоположная реакция. Таким образом, пловцы должны двигаться вниз в воде, чтобы оставаться на плаву и двигаться вперед. Это движение равно силе, которую вода оказывает на пловца, чтобы остановить его движение, и противоположно ему.

    Кроме того, является ли рогатка примером третьего закона Ньютона?

    Третий закон движения Ньютона гласит, что на каждое действие есть равная и противоположная реакция. Это демонстрируется, когда вы тянете рогатку, чтобы стрелять зефиром, рогатка поднимается (действие).

    Что такое третий закон движения Ньютона 9 класс?

    Третий закон движения гласит, что когда один объект прикладывает силу к другому объекту, второй объект мгновенно прикладывает силу к первому объекту. Эти две силы всегда равны по величине, но противоположны по направлению. Эти силы действуют на разные объекты, но никогда на один и тот же объект.

    Во-вторых, как используется 3-й закон Ньютона?

    Согласно третьему закону движения Ньютона, когда два объекта взаимодействуют, они оказывают друг на друга равные и противоположные силы. Это часто формулируется как «каждое действие имеет равную и противоположную реакцию». Однако важно помнить, что две силы действуют на два разных объекта.

    Содержание

    Как называется второй закон Ньютона?

    Чтобы понять это, мы должны использовать второй закон Ньютона – закон ускорения (ускорение = сила / масса). Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта напрямую связано с чистой силой и обратно пропорционально его массе. Ускорение объекта зависит от двух вещей: силы и массы.

    Почему пловцы толкают воду назад?

    Таким образом, когда пловцы толкают воду назад с некоторой силой, вода также оказывает такое же усилие на пловца, но в противоположном направлении, а именно вперед, и, следовательно, с помощью этой силы пловец движется вперед. Следовательно, пловец толкает воду назад и движется вперед. из-за Третьего закона движения Ньютона.

    Почему пловцы упираются в воду?

    Это эффективная сила, создаваемая взаимодействием вашего тела и воды. Пловцы толкнуть воду, чтобы двигаться вперед, и вода отталкивает их, чтобы замедлить их. Пловцы-олимпийцы стараются максимально увеличить полезное сопротивление и минимизировать обременительное сопротивление.

    Является ли катапульта примером третьего закона Ньютона?

    Катапульта была одним из нескольких мистеров… зефирная катапульта была демонстрацией третьего закона движения Ньютона: для каждого действия существует равное и противоположное противодействие. «Оттягивание рычага – это действие, а бросание зефира вперед – это реакция», – сказал Дулак.

    Как третий закон Ньютона применим к прыгающему мячу?

    Сила, которую мяч оказывает на землю, равна и в противоположном направлении, как сила земли на мяч. Мяч, который отскакивает назад, не только должен быть остановлен, но также должен быть отброшен назад. Земля оказывает больше силы на отскакивающий мяч, чем на мяч, который останавливается.

    В чем польза третьего закона движения Ньютона?

    Третий закон движения Ньютона говорит нам, что силы всегда возникают парами, и один объект не может воздействовать на другой, не испытав взамен такой же силовой силы. … Третий закон Ньютона полезно для выяснения, какие силы являются внешними по отношению к системе.

    Какие 3 закона движения с примерами?

    Законы следующие: (1) Каждый объект движется по прямой линии, если на него не действует сила. (2) Ускорение объекта прямо пропорционально приложенной чистой силе и обратно пропорционально массе объекта. (3) На каждое действие есть равная и противоположная реакция..

    Что делает третий закон с оружием?

    Третий закон часто формулируется как «на каждое действие есть равная и противоположная реакция». … Согласно 3-му закону Ньютона, когда вы стреляете из пистолета, и пуля вылетает вперед, равная и противоположная реакция означает, что пистолет отскакивает вам в плечо.

    Что такое единица силы в системе СИ?

    Единица силы в системе СИ – ньютон, символ N. Основными единицами измерения силы являются: метр, единица длины – символ m. Килограмм, единица массы – символ кг.

    Что лучше всего описывает утверждение третьего закона движения Ньютона?

    Формально третий закон Ньютона: На каждое действие есть равная и противоположная реакция.. Утверждение означает, что при каждом взаимодействии на два взаимодействующих объекта действует пара сил. Величина силы, действующей на первый объект, равна силе силы, действующей на второй объект.

    Каковы 5 законов физики?

    Важные законы физики

    • Закон Авагадро. В 1811 году его открыл итальянский ученый Анедеос Авагадро. …
    • Закон Ома. …
    • Законы Ньютона (1642-1727)…
    • Закон Кулона (1738–1806)…
    • Закон Стефана (1835–1883)…
    • Закон Паскаля (1623–1662)…
    • Закон Гука (1635–1703)…
    • Принцип Бернулли.

    Что равно и что противоположно согласно третьему закону Ньютона?

    Формально третий закон Ньютона гласит: на каждое действие существует равное и противоположное противодействие. Утверждение означает, что при каждом взаимодействии на два взаимодействующих объекта действует пара сил. … Силы всегда идут парами – равные и противоположные действияпары сил реакции.

    Для чего используется FMA?

    Второй закон Ньютона часто формулируется как F = ma, что означает сила (F) действие на объект равно массе (m) объекта, умноженной на его ускорение (a). Это означает, что чем больше масса у объекта, тем больше силы вам нужно для его ускорения.

    Почему пловец толкает воду назад 11 класс?

    Согласно 3-му закону движения Ньютона, он гласит:Когда одно тело оказывает силу на другое тело, первое тело испытывает силу, равную по величине в направлении, противоположном действующей силе.‘. Следовательно, пловец руками толкает воду назад, чтобы плыть вперед.

    На какую часть тела пловца воздействует сила реакции воды?

    Для пловца, перемещающего руки в воде, наибольшая подъемная сила и сила сопротивления действуют в той части руки, которая движется быстрее всего в воде, которые обычно являются рука и предплечье. Предплечье также создает значительную движущую силу в виде сопротивления.

    Как доказать F MA?

    Ответ: F = ma – это формула Второй закон движения Ньютона. Второй закон движения Ньютона определяется как сила, равная скорости изменения количества движения. Для постоянной массы сила равна массе, умноженной на ускорение.

    Почему я тону, когда плыву?

    Многие пловцы имеют склонность задерживать дыхание при плавании вместо выдоха в воду. … Задерживая дыхание, воздух в легких создает дополнительную плавучесть в груди. Это поднимет вас спереди, что может привести к тому, что ваши ноги утонут, поскольку вы потеряете обтекаемое положение тела в воде.

    Плавание – это сила толчка или тяги?

    Физика плавания предполагает взаимодействие сил между водой и пловцом. Именно эти силы продвигают пловца по воде. Чтобы плавать, пловец должен “От себя” против воды с помощью различных приемов.


    Последнее обновление: 18 дней назад – Авторов: 18 – Авторов: 15 – Ссылки: 33 интервью и постов; 5 Видео.

    Узнайте все о своем любимом. знаменитости в Интервью со знаменитостями и не забудьте поделиться этим постом!

    Законы Ньютона – презентация онлайн

    1. 10 классе на тему:

    Законы Ньютона

    2. Физика

    Физика — это наука о природе в самом общем
    смысле (часть природоведения). Она изучает
    материю (вещество и поля) и наиболее простые и
    вместе с тем наиболее общие формы её движения,
    а также фундаментальные взаимодействия
    природы, управляющие движением материи.

    3. Содержание

    Исаак Ньютон
    Виды движения
    Масса
    Сила
    Законы Ньютона
    Задачи по физике в литературных произведениях
    Алгоритм решения задач по динамике
    Примеры решения задач
    Домашнее задание

    4. Сэр Исаак Ньютон

    Сэр Исаа́к Нью́тон —
    английский
    физик,
    математик, механик и астроном,
    один
    из
    создателей
    классической физики. Автор
    фундаментального
    труда
    «Математические
    начала
    натуральной философии», в
    котором он изложил закон
    всемирного тяготения и три
    закона
    механики,
    ставшие
    основой
    классической
    механики.
    Разработал дифференциальное и
    интегральное
    исчисления,
    теорию цвета и многие другие
    математические и физические
    теории

    5. Какие мы знаем виды движения?

    Равномерное прямолинейное
    ( скорость постоянна по величине и
    направлению)
    Прямолинейное равноускоренное
    ( скорость изменяется, ускорение
    постоянно)
    Криволинейное движение
    ( меняется направление движения)

    6. В чем причина движения?

    Аристотель – движение возможно только
    под действием силы; при отсутствии сил
    тело будет покоится.
    Галилей – тело может сохранять движение
    и в отсутствии сил. Сила необходима для
    того чтобы уравновесить другие силы,
    например, силу трения.
    Ньютон

    сформулировал
    законы
    движения.

    7. Системы отсчета (СО)

    Тело отсчета
    Система координат
    Прибор для измерения времени

    8. Виды СО

    Инерциальные – системы отсчета, в которых
    выполняется закон инерции
    (тело отсчета
    покоится или движется равномерно и прямолинейно).
    Неинерциальные – закон не выполняется
    (система движется неравномерно или криволинейно).

    9. Масса

    Масса

    это
    свойство
    тела,
    характеризующее его инертность.
    При
    одинаковом
    воздействии
    со
    стороны
    окружающих тел одно тело может быстро
    изменять свою скорость, а другое в тех же
    условиях – значительно медленнее. Принято
    говорить, что второе из этих двух тел обладает
    большей инертностью, или, другими словами,
    второе тело обладает большей массой.
    Сила

    это
    количественная
    мера
    взаимодействия тел. Сила является причиной
    изменения скорости тела.
    В механике
    Ньютона
    силы
    могут
    иметь
    различную
    физическую причину: сила трения, сила тяжести,
    упругая сила и т. д. Сила является векторной
    величиной.
    Векторная
    сумма
    всех
    сил,
    действующих
    на
    тело,
    называется
    равнодействующей силой.

    12. Характеристики силы

    Модуль
    Направление
    Точка приложения
    Обозначается буквой F
    Измеряется в ньютонах (Н)
    Прибор для измерения силы – динамометр
    1. F = 0
    РПД
    (a = 0, v = const)
    если равнодействующая сила равна нулю
    то тело покоится или движется равномерно и
    прямолинейно.
    2. F ≠ 0
    РУД
    ( a = F/m )
    если силы нескомпенсированы, то тело движется
    равноускоренно.

    15. Законы Ньютона

    16. Примеры выполнения I Закона Ньютона

    1.
    2.
    3.
    4.
    1. Земля – опора тело в покое
    2. Земля – нить
    v=0
    3. Земля – воздух
    5.
    4. Земля – двигатель
    прямолинейное
    5. Действия нет
    движение
    равномерное
    v = const

    17. III Закон Ньютона

    Особенности закона:
    1. Силы возникают парами
    2. Возникающие силы одной природы
    3. Силы приложены к различным телам, поэтому не
    уравновешивают друг друга
    I закон
    II закон
    III закон
    Физическая
    система
    Макроскопическое тело
    Система двух тел
    Модель
    Материальная точка
    Система двух материальных
    точек
    Описываемое
    явление
    Состояние покоя или
    равномерного прямолинейного движения
    Движение с
    ускорением
    Взаимодействие тел
    Суть закона
    Постулирует существование инерциальной
    системы отсчета (если
    ƩF=0, то V=const)
    Взаимодействие
    определяет изменение
    скорости. т.е.
    ускорение
    Силы действия и противодействия равны мо модулю,
    противоположны по
    направлению, прило-жены к
    разным телам, одной природы.
    F12 = – F21
    Примеры
    проявления
    Движения космиче-ского
    корабля вдали от
    притягивающих тел
    Движение планет,
    падение тел на Землю,
    тормо-жение и разгон
    автомобиля.
    Взаимодействие тел: Солнца и
    Земли, Земли и Луны,
    автомобиля и поверхности
    Земли , бильярдных шаров.
    Границы
    применимости
    Инерциальные системы отсчета Макро- и мегамир
    Движение со скоростями, много меньшими скорости света.

    19. Задачи по физике в литературных произведениях

    Семь приключений Хатема (персидская сказка)
    В поиске говорящей горы прекрасный юноша Хатем долго
    шел по пустыне. Усталый и истомленный жаждой, присел он
    отдохнуть.
    «По прошествии некоторого времени прилетел орел и
    опустился на землю неподалёку от Хатема. Походил, походил
    орел и скрылся в какой-то яме, но вскоре появился снова, и, и
    когда встряхнул крыльями, с перьев его полетели водяные
    брызги. Хатем тотчас направился к яме и увидел, что она полна
    чистой прозрачной воды».
    Почему слетают водяные брызги, когда птица встряхивает
    крыльями?
    О Ваське-Муське (русская сказка)
    Хозяин выгнал кота Ваську-Муську из дома, потому что
    стал тот старым и не мог больше ловить мышей и крыс. Чтобы
    добыть себе пищу, пошел кот на хитрость и притворился
    мертвым.
    «Сбежались все крысы и мыши к Ваське-Муське и решили,
    что надо бы схоронить Ваську-Муську, чтобы он не ожил. Было
    их около десяти тысяч. Притянули они артелью дровни,
    закатили Ваську-Муську на дровни, а он лежит, не шевелится.
    Привязали штук семь веревок, стали на лапки, веревки взяли
    через плечо, а около двухсот мышей и крыс сзади с лопатами
    да кирками. Все идут, радуются, присвистывают».
    Оцените, какова сила тяги мышей и крыс. Задайте
    сами массу кота и дровней. Коэффициент трения принять
    равным 0,1.
    А. А. Блок. «Все чаще я по городу
    брожу…»
    Запнулась запыхавшаяся лошадь,
    Уж силой ног не удержать седла,
    И утлые взмахнулись семена,
    И полетел, отброшенный толчком…
    Объясните падение всадника с
    точки зрения физики.
    Исцеление Ильи Муромца (былина)
    – Я ведь слышу-то силушку в себе
    великую;
    Кабы было кольцо в матушке в сырой
    земле,
    Я бы взял-то я сам бы единую рукой,
    Поворотил бы всю матушку сыру
    землю.
    Как вы считаете, смог бы Илья
    Муромец выполнить обещанное?
    И. А. Бунин. Отлив
    В кипящей пене валуны,
    Волна, блистая, заходилаЕе уж тянет, тянет сила
    Восходящей за морем луны.
    Во тьме кокосовых лесов
    Горят стволы, дробятся тениЛуна глядит – и, в блеске, в
    пене,
    Спешит волна на тайный зов.
    О какой силе говорит поэт в
    данном отрывке?
    А. П. Гайдар. Чук и Гек
    «Весело взвизгнув, Чук и Гек вскочили, но сани дернули, и они
    дружно плюхнулись в сено».
    Почему мальчики плюхнулись в сено?
    Ф. Искандер. Святое озеро
    Герой рассказа поскользнулся и полетел по крутому склону
    ледника вниз. Поперек его пути была глубокая траншея, «где клокотала
    и неслась талая вода. Он подумал, что сейчас погибнет, попав в эту
    траншею, но перелетел через нее и на пологом склоне затормозился».
    Какое физическое явление помогло герою рассказа не упасть в
    траншею?
    Л. Кэрролл. Алиса в зазеркалье
    «Стоило Коню остановиться… как Рыцарь тут же летел вперед. А
    когда Конь снова трогался с места… Рыцарь тотчас падал назад».
    Объясните явление.

    23. Алгоритм решения задач по динамике

    Изобразите
    1. тела (материальные
    точки, о которых идет
    речь в задаче)
    V
    2. направление вектора
    скорости
    N
    3. силы, действующие на
    них.
    F тр
    F
    V

    Выберите
    1. инерциальную
    систему отсчета
    N F
    у
    2. удобные
    направления
    координатных осей
    V
    х
    F тр

    0
    Запишите
    1. основное уравнение
    динамики в векторной форме
    2. формулы для определения
    сил
    Fт + F + N + Fтр = ma
    Fт = mg
    Fтр = µN
    3. основные уравнения
    кинематики (если они нужны)
    Vx = V0x +ахt
    2
    X = X0 +V0xt + axt /2
    4. все векторные равенства
    запишите в проекции на
    выбранные оси
    – Fт sin + F – Fтр = max
    – Fт cos + N = 0
    F т = mg
    Fтр = µN

    26.

    Задача 1Сила
    тяги
    ракетного
    двигателя первой ракеты на
    жидком топливе равнялась 660
    Н, масса ракеты 30 кг. Какое
    ускорение приобрела ракета во
    время старта?

    27. Вопросы к задаче

    1. Какие силы действуют на ракету?
    2. Как они направлены?
    3. С какой силой совпадает по
    направлению ускорение?
    4. Как записать уравнение второго
    закона Ньютона?

    28. Решение 1

    Дано:
    Решение
    m = 30кг
    ma = FТЯГ – FT
    Fтяг = 660Н FT = mg
    а-?
    FТЯГ
    а

    Fтяг mg
    660 H 10 м / с 2 30кг
    a
    ;a
    12 м / с 2
    m
    30кг
    Ответ: 12м/с²

    29. Задача 2

    Мальчик массой 45 кг качается
    на качелях, длина которых 3м.
    Найдите силу давления на качели
    при прохождении нижней точки,
    если скорость в этот момент равна
    2м/с.

    30. Решение 2

    N
    a
    Дано:
    Решение
    m = 45кг N – сила реакции опоры
    F
    R = 3м
    ma = N – FT ( II з. Ньютона)
    v = 2м/с N = ma + FT Р = – N ( III з. Ньютона)
    P -?
    a = v²/R – центростремительное
    ускорение
    Р = 45·10+45·2²/3 =450+60=510H
    T
    Ответ: 510Н

    31. Задача 3

    32. Задача 3

    Сила трения, препятствующая движению
    автомобиля, равна 800 Н. Если сила тяги
    двигателя равна 10 кН, а масса
    автомобиля — 1 т, то каково ускорение
    автомобиля?

    33. Задача 4

    Одновременно с яблони упало яблоко и листок.
    Сила сопротивления воздуха, действующая на
    яблоко равна 0,2 Н, а сила сопротивления воздуха,
    действующая на лист равна 0,1 Н. Масса яблока
    равна 300 г, а масса листка — 15 г. Определите,
    насколько быстрее упадёт яблоко на Землю, если
    высота яблони равна 4 метра?

    34. Задача 4

    Задание 1. Ответь на вопросы.
    1.Причина возникновения ускорения – …
    2.Как движется тело, когда сумма действующих на него сил равна нулю?
    3.Какие из величин: сила, скорость, ускорение, перемещение – всегда совпадают по
    направлению?
    4.Формула II закона Ньютона.
    В чем суть III закона Ньютона?
    6.Формула III закона Ньютона?
    7.Где в повседневной жизни используется III закона Ньютона?
    Задание 2. Найти графическим построением равнодействующую cилу.
    Задание 3. Заполните пропуски:
    1) Под действием силы тело движется _____________________________
    2) Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение _____________
    в ______раз(а).
    3) Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза,
    то ускорение ____________________ в _______раз(а).
    4) Если силу увеличить в 3 раза, а массу _______________________________, то
    ускорение останется неизменным.
    Задание 4. Реши задачу:
    После удара футболиста неподвижный мяч массой 500 г получает скорость 10 м/с.
    Определите среднюю силу удара, если он длился в течение 0,5 с.

    36. Домашнее задание

    § 20-26 повторить, упражнение 6 № 5,6,7,
    подготовиться к самостоятельной работе.

    Второй закон ньютона для вращательного движения

    Содержание

    • 1 Аналоги характеристик поступательного и вращательного движения
    • 2 Вывод второго закона Ньютона для вращательного движения
    • 3 Практическое применение второго закона Ньютона для вращательного движения
      • 3. 1 Простые «мозголомки» из школьного курса физики
        • 3.1.1 Задание 1. Велосипедное колесо
        • 3.1.2 Задача 2.  Взаимодействие кинематики и динамики
        • 3.1.3 Упражнение  3.  Графическое представление
        • 3.1.4 Задание 4.  Шары
        • 3.1.5 Упражнение 5. Гири
      • 3.2 Практическое применение в жизни
      • 3.3 Автомобиль
        • 3.3.1 «Что-то странная какая-то утка, на курицу похожа…»
        • 3.3.2 Гонки
        • 3.3.3 Фигурное катание
        • 3.3.4 Невесомость
        • 3.3.5 О кошках

    Второй закон Ньютона для вращательного движения – главное тождество динамики, помогающее решить основную задачу механики для вращающегося тела: указать угол поворота тела в любой промежуток времени.

    Задача механики поступательного движения считается решенной если в любое мгновение легко указать положение материальной точки относительно других тел, при условии, заданной системы отсчета.

    Кроме поступательного существует вращательное движение – это такой вид движения при котором каждая точка движется по окружности, центры окружности лежат на одной прямой (оси вращения).

    Характеристики вращательного движения:

    • Всякая точка абсолютно твердого тела перемещается по дуге круга;
    • «Ядра» окружностей расположены вдоль одной линии – ось вращения
    • Разные точки передвигаются по разным траекториям;
    • Зависимости перемещения по времени представляют отличные значения, изменяющиеся по направлению;
    • Углы поворота точек – одинаковы.

    Аналоги характеристик поступательного и вращательного движения

    Параметры вращательного перемещения необходимо рассматривать, проводя сравнение с характеристиками поступательного.

    Справка! При передвижении поступательно: указывается вектор силы, через II закон создателя классической механики – Ньютона выражается векторная величина – ускорение, зная его кинематика помогает выводить координаты x, y, z.

     Последовательность нахождения координат тела в любой момент времени для поступательного перемещения:

    1. зная силу F находим ускорение a;
    2. из ускорения находи координаты x,y,z.

    Пойдем от обратного для вращательного движения:

    Найти нам необходимо угла поворота – φ в любой момент времени, для этого используем угловое ускорение ε, а вот аналог силы F мы пока не знаем.

     

    Опишем кинематику вращательного движения.

    • Аналог линейной скорости во вращательном движении это угловая скорость ω — выражается отношением:

    угловая скорость

    — угол поворота

    — незначительный отрезок времени

    • Вспомним формулу линейной скорости υ точки находящейся на вращающемся теле, для этого умножим угловую скорость ω и r — расстояние от оси до искомой точки.

    Виды вращательного движения:

    1. Равномерное вращение.

    Поворот предмета за равные промежутки времени на одинаковые углы говорит о равномерности перемещения. Угловое ускорение отсутствует.

    Уравнение движения выглядит:

    — угол поворота в любой момент времени,

    — начальный угол поворота

    Угловая скорость постоянна, но линейная скорость постоянно изменяет направление, а это означает, что существует центростремительное ускорение, направленное по радиусу к центру окружности.

    центростремительное ускорение

    1. Неравномерное вращение

    При неравномерном перемещении постоянное угловое ускорение принимает вид:

    постоянное угловое ускорение

    При низменном

    , закон изменения угловой скорости получается:

    Подставляя полученные данные в формулу движения при равномерном вращении получим:

    Вспомним как рассчитать угол поворота тела тремя разными способами:

    Первый способ.

    Второй способ (через среднюю скорость).

    Третий способ:

    Сравнение формул вращательного и поступательного перемещения наглядно представлено таблично.

    При нахождении точки на теле, неравномерно вращающемся на окружности, ускорение приобретает вид суммы:

    — центростремительного и тангенциального

    — тангенциального .

     

    сумма ускорений

    Сумма ускорений равна:

    Тангенциальное ускорение вычисляется следующим образом

    Используя связь υ и ω, получается:

    Нужно сформулировать ключевые тождества, включая 2 закон сэра Ньютона для вращательного механического движения, сопутствующие обозначения, необходимые в ходе решения задач.

    Вывод второго закона Ньютона для вращательного движения

    Пусть тело, характеристиками которого можно пренебречь закреплено на невесомом стержне, 0 – ось вращения, длиной эквивалентной отрезку r.

    На материальную точку оказывает воздействие силы

    ,  – реакция стержня.

    — сила реакции нити;

    — сила приводящая тело в движение

    r — радиус нити

    По II закону английского физика Исаака Ньютона второй закон динамики в векторной форме выглядит:

    Выбор системы координат: Y – направляется по радиусу, Х – перпендикулярно.

    Переписывая главное правило динамики в проекциях на эти оси:

    Для этого на рисунке отобразим угол

     и выразим через него все проекции.

    OX:

    ,

    OY:

    ,

    Из рисунка видно, что

     — тангенциальное ускорение, и  – модуль центростремительного ускорения

    Вспомним, что тангенциальное ускорение равно:

    Перепишем уравнение проекции на ось x с учетом этого знания:

    Вычислим угловое ускорение из полученной формулы:

    Умножая на дробь на

    :

    Далее надо визуально отобразить на рисунке rsinα.

    Как видно из полученного рисунка перпендикуляр d – плечо силы F.

    Из построения:

    М – момент силы.

    Сравнивая с выражением:

    I=mr2– мера инертности тела, момент инерции.

    Выходит: 2 закон Ньютона представлен для вращательного движения:

    Словесная формулировка основного тождества динамики вращательного перемещения:

    Алгебраическая сумма моментов сил, действующих на тело тождественно произведению момента инерции тела на его угловое ускорение.

     Внимание!  – не учитывается: направлена вдоль r , проходит через 0.

    Практическое применение второго закона Ньютона для вращательного движения

    Перемещение путем вращения часто находит практическое применение. Яркие примеры:

    • Колеса транспортных средств;
    • Шестеренки;
    • Роторы электродвигателей.

    Простые «мозголомки» из школьного курса физики

    Задание 1. Велосипедное колесо

    Определить меру инертности у велоколеса диаметром 67 см с массой 1,3 кг? Возможно, не учитывать массу ступицы?

    Порядок ответа:

    Колесо целесообразно разбить на N мельчайших фрагментов размером Δl с массой Δm.

     Внимание! Внутренней структурой колеса пренебречь нельзя. Поэтому его фрагменты –  материальные точки.

    Мера инертности вычисляется из выражения:

    Для N частей:

    Получается:

     кг х м2

    Радиус ступицы много меньше обода колеса, при расчете не учитывается.

    Задача 2.  Взаимодействие кинематики и динамики

    Материальная точка перемещается по окружности, ее радиальное ускорение изменяется пропорционально четвертой степени времени. Найти n из отношения

    .

     Внимание! M – действует на точку относительно оси вращения.

    Решение:

    Записывается второй закон Ньютона для вращательного движения:

    Нормальное ускорение:

    Выражая угловую скорость:

    Учитывая, неизменность расстояния до центра окружности,

    :

    Итог:

    Упражнение  3.  Графическое представление

    Одно тело вращается по зависимости 1, потом действие момента сил изменяется согласно графику 2. Нужно сравнить угловые скорости в точках A и B.

    Процесс размышлений:

    Основной закон динамики перемещения путем вращения:

    Угловая скорость:

    Поскольку тело одно, 1/I неизменно.

    Геометрический смысл интеграла – площадь криволинейных трапеций.

    Случай 1:

    График 2:

    Результат:

    Получается:

    Задание 4.  Шары

    Два точечных шарика, обладающие равными массами скреплены тонкой невесомой спицей l. Записать выражение момента инерции системы, относительно оси, перпендикулярно соотносящейся со спицей и центром масс.

    Ход рассуждений:

    Центр оси расположен между шарами:

    Мера инертности I1:

    Мера инертности системы:

    Упражнение 5. Гири

    Грузы массами 2 и 1 килограмм связаны ниткой, перекинутой через блок, весящий 1 килограмм. Вычислить ускорение перемещения гирь? Рассчитать натяжение нитей?

    Справка! Блок считается диском, сделанным из однородного материала. Трением не учитывается.

    Поиск решения:

     

    Векторный вид поступательного передвижения:

    Перемещение диска – вращение:

    М1– для натяжения нитиТ1;

    М2– для натяжения нитиТ2.

    Первые 2 равенства надо спроектировать на Х, последнее – Y.  Записать уравнение кинематической связи. Получается система:

    Подставляя 4 тождество в 3:

    Вычитая (2) из (1), переписывается (5):

    Численное значение из выражения (6) подставляется в (1) и (2):

    Практическое применение в жизни

    Автомобиль

    Вопрос:

    Ускорится автомобиль, если установить шины большего диаметра?

    Ответ:

    Нет. Чем больше диаметр шин, тем выше линейное ускорение. Каждый автомобиль обладает максимальным угловым ускорением, соответствующее его мощности. Мощность машины ограничена, увеличение диаметра шин приведет к снижению углового ускорения, линейное не изменится.

    «Что-то странная какая-то утка, на курицу похожа…»

    «Деревенская» задача:

    Домашние птицы: селезень и курица имеют одинаковую длину шага. Почему курица бегает ровно, а селезень перемещается переваливаясь?

    Пояснение:

    Расстановка лап селезня шире, центр тяжести расположен дальше от опоры, поэтому при ходьбе селезень вынужден делать поворот на больший угол. Момент силы тяжести от опоры увеличивается, соответственно становится больше величины угловых ускорения и скорости.

    Гонки

    Условие:

    Европейские гонки проходят по улицам города, поэтому гонщики не снижая большой скорости совершают резкие повороты. Двигатель гоночных машин расположен посередине авто. Содержание преимущества?

    Решение:

    Двигатель посередине авто, обладает меньшей мерой инертности относительно центра масс, поэтому поворот осуществляется при меньшем моменте сил.

    Фигурное катание

    Спортивный запрос:

    Зачем фигурист прижимает руки к телу?

    Мнение эксперта:

    Фигурист, вращаясь вокруг вертикальной оси, прижимает руки к корпусу. Момент инерции уменьшается, момент импульса остается неизменным, угловая скорость увеличивается.

    Невесомость

    Космическая проблема:

    Космонавт находится в невесомости. Как ему совершить поворот на 180˚ вокруг продольной оси?

    Распутывание Гордиева узла:

    Для поворота космонавт поднимает руку над головой, провоцируя поступательные движения в направлении, противоположенному повороту.

    О кошках

    Дилемма:

    Эмиль Кроткий утверждал: «Кошка мечтала о крыльях: ей хотелось попробовать летучих мышей». Люди не раз пытались подкидывать животное вверх ногами, при этом приземление всегда осуществляется на лапы. Момент внешних сил равен нулю, момент импульса сохраняется. Как кошке удается переворачиваться?

    Разгадка:

    Момент импульса кошки, находящейся в свободном падении остается постоянным, моменты внешних сил отсутствуют. Вытягивая или прижимая к телу лапы, кошка изменяет меру инертности передней части тела относительно центральной оси от момента инерции задней части тела. Попеременно подтягивая передние или  задние лапы, животное совершает поворот, ускоряющийся вращением хвоста.

     

    Освоение 2 закона Исаака Ньютона с учетом кинематических и динамических характеристик для вращательного механического движения на практических примерах – легкое задание: надо запастись терпением, желанием приобретать знания. Изучать физику лучше вооружившись высказыванием Морихэй Уэсибы: «Двигайся, как луч света, летай, как молния, бей, как гром, вращайся вокруг устойчивого центра!»

    Вопрос 4.

    Применение законов сохранения.

    Методы научного познания и физическая картина мира.

    Вопрос 1. Физика – фундаментальная наука о природе.

    Физика – одна из наук о природе. В физике изучаются механические, тепловые, электрические и световые явления. Все эти явления называются физическими (таяние льда, падения капли). Все окружающие нас предметы являются физическими телами. Материя существует в форме вещества и поля (вода – вещество, радиоволны – поле). Материя движется в пространстве и во времени. Материя может видоизменяться, но никогда не возникает и не исчезает.

    Вопрос 2.Эксперимент и теория в процессе познания природы.

    Физика – наука экспериментальная. В основу изучения явлений в природе положен эксперимент: естественный и лабораторный. Современная физика изучает различные формы, движения материи, их взаимные превращения, а также свойства вещества и поля.

    Вопрос 3. Физическая величина.Эксперименты сопровождаются измерением тех или иных величин. Все то, что может быть выражено количественно, называют величиной. Значение величины, с которым сравниваются все другие значения этой же величины, называют ее единицей измерения. Для каждой величины должна быть установлена своя единица измерения. Измерение, при котором числовое значение величины находится путем вычисления по формуле, называется косвенным измерением.

    Международная система единиц СИ.

    Вопрос 4. Понятие о физической картине мира.

    Основные черты современной картины мира.Представления о материи. С точки зрения современной физики существуют два вида материи: вещество и поле. Познание окружающего мира бесконечно. Единство мира не исчерпывается единством строения материи. Оно проявляется и в законах движения частиц, и в законах их взаимодействия. Корпускулярно-волновой дуализм присущ всем формам материи.

    Вопрос 5. Значение физики при освоении профессий СПО. Рассматривается значение физики при изучении рабочих профессий. Применение физических явлений. Примеры привести из своей профессии.

    Вопросы для самоконтроля

    1. Что изучает физика?

    2. Что мы знаем о материи?

    3. Какие виды движения вы знаете?

    4. Что такое механическое движение?

    5. Что такое физическая величина?

    6. Привести примеры физических явлений, лежащих в основе рабочих профессий.

     

     

    Тема 2:Механическое движение.

    План

    1. Механическое движение.

    2. Система отсчета.

    3. Траектория.

    4. Путь.

    5. Перемещение.

     

    Вопрос 1.Механическое движение. Механическое движение – это изменение положение тела или частей тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

    Основная задача механики – определение положения тела в пространстве в любой момент времени. Примеры привести из профессии, повседневной жизни.

    Вопрос 2.Система отсчета. Определение материальной точки. Материальная точка – это тело, размерами которого в данной ситуации можно пренебречь. Тело отсчета – тело, относительно которого рассматривается движение. Система отсчета – совокупность тел отсчета, связанной с ними систем координат и часов. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 3. Траектория- линия по которой движется тело. Рисунок. Единицы измерения. Примеры. След на снегу, песке

    Вопрос 4. Путь – длина траектории. Рисунок, Единицы измерения, примеры из профессии.

    Вопрос 5. Перемещение – направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положение тела в пространстве. Рисунок, Единицы измерения, примеры. Метры.

    Вопросы для самоконтроля

    1. Механическое движение.

    2.Система отсчета

    3.Материальная точка

    4.Тело

    5.Траектория

    6.Путь

    7.Перемещение.

    8.Единицы измерения. Примеры

    Тема 3:Равномерное прямолинейное движение.

    План:

    1. Равномерное прямолинейное движение.

    2.Скорость.

    3. Мгновенная и средняя скорости.

    Вопрос 1.Равномерное прямолинейное движение. Прямолинейное движение- траектория представляет собой прямую линию. Прямолинейным равномерным движением называется механическое движение, при котором тело за любые равные промежутки времениt1 = t2 = t3 = … совершает одинаковые перемещения (привести примеры из жизни, профессии)

    Вопрос 2. Скорость. Определение. Рисунок. Формула. Единица измерения. Примеры из жизни, профессии. Скорость прямолинейного равномерного движения – это векторная физическая величина, численно равная отношению перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло. Скорость показывает, какое перемещение совершает тело за единицу времени, двигаясь прямолинейно и равномерно. Скорость измеряется в м/с. Например, если модуль скорости равна 5 м/с, это значит, что за каждую секунду своего движения тело, двигаясь прямолинейно и равномерно, перемещается на 5 м. Для описания прямолинейного равномерного одного тела достаточно одной оси координат.По правилам действия с векторами

    ,где – проекция вектора скорости на координатную ось x.

    Вопрос 3. Мгновенная и средняя скорости. Среднюю скорость, измеренную за бесконечно малый промежуток времени, называют мгновенной скоростью тела (для примера, спидометр автомобиля показывает мгновенную скорость) Мгновенная скорость–скорость движения тела в данный момент времени, скорость тела в данной точке траектории. Скорость точки в данный момент времени называется мгновенной скоростью.Скорость, с которой должна равномерно и прямолинейно двигаться точка, чтобы попасть из начального положения в конечное, за определённый промежуток времени, называется средней скоростьюперемещения.

    Вопросы для самоконтроля

    1.Механическое движение.

    2.Система отсчета,

    3.Материальная точка

    4.Траектория,

    5.Путь

    6.Перемещение.

    7.Равномерное прямолинейное движение.

    8.Скорость.

    9.Мгновенная и средняя скорости. Единицы измерения. Примеры

     

    Тема 4:Ускорение.

    План:

    1. Ускорение.

    2.Движение с постоянным ускорением.

    3. Свободное падение.

     

    Вопрос 1. Ускорение. Определение, формула. Скорость изменения скорости. Метр/ секунда в квадрате. Примеры из жизни, профессии .При неравномерном движении мгновенная скорость тела непрерывно изменяется: от точки к точке, от одного момента времени к другому. Для вычисления скорости в любой момент времени нужно знать, как быстро изменяется скорость, или, другими словами, каково ее изменение в единицу времени. Движение, при котором скорость за любые равные промежутки времени изменяется одинаково, называют равноускоренным движением. Если в некоторый начальный момент времени скорость тела равна , а через промежуток времени t она оказывается равной , то за каждую единицу времени скорость изменяется на Величина характеризует быстроту изменения скорости. Ее называют ускорением и обозначают буквой : (1)

    Ускорением движущегося тела называют величину, равную отношению изменения скорости тела к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло. Если ускорение тела по абсолютному значению велико, то это значит, что оно быстро набирает скорость (когда тело разгоняется), или быстро теряет ее (при торможении).Если ускорение известно, то можно вычислить значение скорости тела в любой момент времени, если известно еще и значение начальной скорости .Действительно, из формулы (1) следует, что Ускорение и нужно знать для вычисления скорости .Так как ускорение равно произведению векторной величины на скаляр , оно само является векторной величиной.За единицу ускорения принимают ускорение такого движения, при котором за единицу времени скорость изменяется на единицу скорости. В системе единиц СИ ускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате м/с2.

    Вопрос 2. Движение с постоянным ускорением. Описание (разобрать самостоятельно).Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 3. Свободное падение. Опыты Галилея (разобрать самостоятельно). Примеры из профессии. Свобо́дное падéние – равнопеременное движение под действием силы тяжести, когда другие силы, действующие на тело, отсутствуют или пренебрежимо малы. На поверхности Земли (на уровне моря)ускорение свободного падения меняется от 9,832 м/с² на полюсах, до 9,78 м/с² на экваторе.

    Вопросы для самоконтроля

    1.Ускорение.

    2.Единицы измерения ускорения.

    3.Движение с постоянным ускорением.

    4.Свободное падение. Примеры

     

    Тема 5:Криволинейное движение.

    План занятия:

    1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

    2.Равномерное движение по окружности.

    Вопрос 1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.Движение под углом к горизонту –это движение под действием силы тяжести. Примеры из жизни, профессии.

    Если тело бросить под углом к горизонту, то в полете на него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Если силой сопротивления пренебречь, то остается единственная сила – сила тяжести. Поэтому вследствие 2-го закона Ньютона тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения ; проекции ускорения на координатные оси равны ах = 0, ау = -g.

    Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей, причем в направлении разных осей вид движения может отличаться. В нашем случае движение летящего тела можно представить как наложение двух независимых движений: равномерного движения вдоль горизонтальной оси (оси Х) и равноускоренного движения вдоль вертикальной оси (оси Y) (рис. 1). Дальность полета – это значение координаты х в конце полета, т.е. в момент времени, равный t0. Из этой формулы видно, что наибольшая дальность полета достигается при значении угла бросания, равном 45 градусов. Наибольшую высоту подъема брошенного тела можно получить из второй формулы Для этого нужно подставить в эту формулу значение времени, равное половине времени полета т.к. именно в средней точке траектории высота полета максимальна. Проводя вычисления, получаем .

    Это уравнение является уравнением траектории движения.

    Вопрос 2. Равномерное движение по окружности.Рисунок зарисовать. Описание. Примеры из жизни, профессии (самостоятельно).Равномерное движение по окружности – это простейший пример криволинейного движения. Например, по окружности движется конец стрелки часов по циферблату. Скорость движения тела по окружности носит название линейная скорость.

    При равномерном движении тела по окружности модуль скорости тела с течением времени не изменяется, то есть v = const, а изменяется только направление вектора скорости .Тангенциальное ускорение в этом случае отсутствует (ar = 0), а изменение вектора скорости по направлению характеризуется величиной, которая называется центростремительное ускорение(нормальное ускорение)an или аЦС. В каждой точке траектории вектор центростремительного ускорения направлен к центру окружности по радиусу.

    Модуль центростремительного ускорения равен
    aЦС=v2 / RГде v – линейная скорость, R – радиус окружности

    Вопросы для самоконтроля.

    1.Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

    2.Равномерное движение по окружности. Примеры

     

    Тема 6:Сила. Масса.

    План:

    1. Сила.

    2. Масса.

    3. Единица измерения массы.

    Вопрос 1. Сила.Определение, формула. Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел. Единицы измерения – Ньютон (Н). Сила является причиной изменения скорости тела. В механике Ньютона силы могут иметь различную физическую природу: сила трения, сила тяжести, упругая сила и др. Сила является векторной величиной. В СИ измеряется в Ньютонах: Н , причем Н кг м c 1 Н = 1 кг ⋅ м c 2 .Рисунок. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 2. Масса.Описание. Масса – мера инертности тела, количество вещества в теле. Примеры из жизни, профессии. Масса тела – это физическая величина, которая характеризует его инертность. Следует знать, что любое тело: Земля, человек, книга и т.д. – обладает массой.

    Вопрос 3. Единицы измерения массы. Масса обозначается буквой m. За единицу массы в СИ принят килограмм (1 кг). Примеры единиц измерения в разных странах. Фунт. Пуд. Унция. Карат.

     

    Вопросы для самоконтроля

    1.Что такое сила?

    2.Единицы измерения силы.

    3.Что такое масса?

    4. Единицы измерения массы. Примеры

    Тема 7:Законы Ньютона

    План:

    1. Первый закон Ньютона

    2.Второй закон Ньютона.

    3. Третий закон Ньютона

    4. Силы в природе

    Вопрос 1. Первый закон Ньютона.Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие тел скомпенсировано. Инерция – явление сохранение скорости тела или состояния покоя, при прекращении действия сил, Рисунок. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 2. Второй закон Ньютона. Ускорение приобретаемое телом прямо пропорционально силе и обратно пропорционально массе тела. Формула a= F/m. Рисунок. Описание. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 3. Третий закон Ньютона.Сила действия равно силе противодействия. В этом и состоит суть третьего закона Ньютона. Определение его таково: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. Третий закон Ньютона можно записать в виде формулы:F_1 = – F_2,Где F1 и F2 силы действия друг на друга соответственно первого и второго тела.

    Справедливость третьего закона Ньютона была подтверждена многочисленными экспериментами. Этот закон справедлив как для случая, когда одно тело тянет другое, так и для случая, когда тела отталкиваются. Все тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом, подчиняясь этому закону.

    Формула. Рисунок. Описание. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 4. Силы в природе.Описание известных сил. Их действие. Примеры из жизни, профессии.

    По своей природе силы бывают гравитационные, электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия на полевом уровне. К гравитационным силам относятся сила тяжести, вес тела, сила тяготения. К электромагнитным силам относятся сила упругости и сила трения.

    Силой называется векторная величина, которая является причиной всякого движения как следствия взаимодействий тел. Взаимодействия бывают контактные, вызывающие деформации, и бесконтактные. Деформация это изменение формы тела или отдельных его частей в результате взаимодействия.

    В Международной системе единиц (СИ) единица силы называется ньютон (Н). 1 Н равен силе, придающей эталонному телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы. Прибор для измерения силы – динамометр.

    Действие силы на тело зависит от:

    1. Величины прилагаемой силы;
    2. Точки приложения силы;
    3. Направления действия силы.

    По своей природе силы бывают гравитационные, электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия на полевом уровне. К гравитационным силам относятся сила тяжести, вес тела, сила тяготения.

     

    Вопросы для самоконтроля

    1. Законы Ньютона в природе.

    2.Что такое сила?

    3.Примеры силы.

     

     

    Тема 8:Сила тяжести и Закон всемирного тяготения.

    План:

    1. Сила тяжести и Закон всемирного тяготения.

    2.Вес.

    3. Невесомость.

    Вопрос 1. Сила тяжести и Закон всемирного тяготения.Определение:сила тяжести – сила, действующая на любой предмет со стороны земли. Закон всемирного тяготения: сила гравитационного взаимодействия между двумя телами прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Рисунок. Примеры из жизни, профессии. По определению, сила тяжести на поверхности планеты складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы инерции, вызванной суточным вращением планеты. Ускорение, сообщаемое телу силой тяжести, называется ускорением свободного падения. Без потенциальной энергии силы тяжести, непрерывно переходящей в кинетическую, круговорот вещества и энергии на Земле был бы невозможен. Сила тяжести играет очень важную роль для жизни на Земле. Только благодаря ей у Земли есть атмосфера. У всех живых организмов с нервной системой есть рецепторы, определяющие величину и направление силы тяжести и служащие для ориентировки в пространстве. Наличие силы тяжести привело к возникновению у всех многоклеточных наземных организмов прочных скелетов, необходимых для её преодоления. У водных живых организмов силу тяжести уравновешивает гидростатическая сила. Сила тяжести широко используется в технике. Она вращает роторы турбин ГЭС и перемещает вниз по наклонным путям вагонетки с грузами на горных предприятиях.

    Вопрос 2. Вес. Вес это способность тела растягивать подвес или пружину под действием силы тяжести. Масса это мера инертности тела, это то, каким образом тело реагирует на приложенное к нему воздействие, либо же само воздействует на другие тела. 2 Есть серьезное различие между силой тяжести и весом тела. Сила тяжести приложена к телу, то есть, грубо говоря, это она давит на тело, а вес тела приложен к опоре или подвесу, то есть, здесь уже тело давит на подвес или опору. Природа существования силы тяжести и веса тела одинакова притяжение Земли. Собственно говоря, вес тела является следствием приложенной к телу силы тяжести. И, так же как и сила тяжести, вес тела уменьшается с увеличением высоты.

    Вопрос 3. Невесомость. Невесомость это исчезновение веса тела. Формула. Р=0. В состоянии невесомости вес тела равен нулю. Тело не будет давить на опору или растягивать подвес и весить ничего не будет. Однако, будет по-прежнему обладать массой, так как, чтобы придать телу какую-либо скорость, надо будет приложить определенное усилие, тем большее, чем больше масса тела. В условиях же другой планеты масса также останется неизменной, а вес тела увеличится или уменьшится, в зависимости от силы притяжения планеты. Массу тела мы измеряем весами, в килограммах, а чтобы измерить вес тела, который измеряется в ньютонах, можно применить динамометр специальное устройство для измерения силы.

    Вопросы для самоконтроля

    1.Сила тяжести и Закон всемирного тяготения.

    2.Вес.

    3.Невесомость.

    4.Описание состояния невесомости и перегрузки.

     

     

    Тема 9:Деформация тел

    План:

    1. Деформация и силы упругости.

    2.Закон Гука.

    3. Сила трения

    Вопрос 1. Деформация и силы упругости.Деформация это изменение формы или размеров тела. Виды деформации. Изгиб, кручение, сжатие, сдвиг. Пластичность-свойство тел не восстанавливать размеры после деформации. Упругость – способность тела восстанавливать размеры и форму после деформации. Определение, Рисунок. Примеры из жизни, профессии.

    2. Закон Гука.Закон Гука − основной закон теории упругости. Он был открыт английским ученым Робер­том Гуком в 1660 году, когда ему было 25 лет. Закон Гука гласит: Сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения или сжатия тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела.Если удлинение тела обозначить через x, а силу упругости через Fупр, то закон Гука можно записать в виде следующей математической формулы:Fупр=−k⋅x,где k — коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. Знак минус перед пра­вой частью уравнения указывает на противоположные направления силы упругости и удлинения x. Единицей жесткости в СИ является ньютон на метр (1 Н/м).Чем больше жесткость тела (пружины, проволоки, стержня и т. д.), тем меньше оно изменяет свою длину под действием данной силы.

    3. Сила трения– сила возникающая между трущимися поверхностями. . Силой трения называют силу, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого. Она всегда направлена противоположно направлению движения. Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления на трущиеся поверхности и зависит от свойств этих поверхностей. Законы трения связаны с электромагнитным взаимодействием, которое существует между телами. Различают трение внешнее и внутреннее. Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или трение покоя). Внутреннее трение наблюдается при относительном перемещении частей одного и того же сплошного тела (например, жидкость или газ). Различают сухое и жидкое (или вязкое) трение.

    Сухое трение возникает между поверхностями твердых тел в отсутствие смазки. Жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой или ее слоями. Сухое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения.

    Трение качения возникает между шарообразным телом и поверхностью, по которой оно катится. Сила трения качения подчиняется тем же законам, что и сила трения скольжения, но коэффициент трения μ ; здесь значительно меньше.

    Вопросы для самоконтроля

    1. Что такое деформация?

    2. Виды деформаций.

    3. Значение деформаций.

    4. Закон Гука.

    5. В чем важность силы трения?

     

     

    Тема 10:Закон сохранения импульса.

    План:

    1. Импульс.

    2. Закон сохранения импульса.

    3. Реактивное движение.

    4. Энергия.

    5. Кинетическая энергия.

    Вопрос 1. Импульс.Импульс тела – произведение массы на скорость. Единица измерения кг*м/с. Импульс это векторная величина, которая определяется по формуле

    Импульс служит мерой того, насколько велика должна быть сила, действующая в течение определенного времени, чтобы остановить или разогнать его с места до данной скорости. Направление вектора импульса всегда совпадает с направлением вектора скорости. Например, когда мяч покоится, его импульс равен нулю. После удара он приобретает импульс. Импульс тела изменяется, так как изменяется скорость.

    Вопрос 2. Закон сохранения импульса.Сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия. Замкнутая (изолированная) система тел − система тел, на которую не действуют внешние силы или их действие скомпенсировано. В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел (импульс p∑→ системы), входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой:.p∑→=p1→+p2→+p3→+…=const. Если импульс одного тела увеличился, то это означает, что у какого-то другого тела (или нескольких тел) в этот момент импульс уменьшился ровно на такую же величину. Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. Он является следствием из второго и третьего законов Ньютона.

    Вопрос 3. Реактивное движение.Реактивное движение – движение возникающее при отделении от тела некоторой его части. Рисунок. Описание. Примеры из жизни, профессии. Космические ракеты, полеты.

    Вопрос 4. Энергия. Определение Эне́ргия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Единица измерения – Джоуль (Дж)

    Вопрос 5. Кинетическая энергия.Кинетическая энергия — энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. – кинетическая энергия движущегося тела, – его масса, – скорость его движения. Кинетическая энергия характеризует движение тела. Это векторная физическая величина. Пример. Определение. Единицы измерения. Джоуль.

    Вопросы для самоконтроля

    1.Что такое импульс тела?

    2.Дать определение закона сохранения импульса.

    3.Описать реактивное движение.

    4.Применение реактивного движения в космонавтике.

    5.Что такое кинетическая энергия?

     

     

    Тема 11:Закон сохранения энергии.

    План:

    1. Работа силы тяжести и силы упругости.

    2. Потенциальная энергия.

    3. Закон сохранения энергии в механике.

    4. Применение законов сохранения.

    Вопрос 1. Работа силы тяжести и силы упругости.Работа силы тяжести не зависит от формы траектории, а зависит только от положений начальной и конечной точек траектории. Если начальное и конечное состояния пружины совпадают, то суммарная работа силы упругости при деформации пружины равна нулю. Рисунок. Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 2. Потенциальная энергия-это энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в поле консервативных сил. Зависит от положения материальных точек, составляющих систему, и характеризует работу, совершаемую полем при их перемещении. Примеры из жизни, значение в профессии.

    Вопрос 3. Закон сохранения энергии в механике. Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил упругости, остается неизменной Закон сохранения механической энергии
    В изолированной системе, в которой действуют консервативные силы, механическая энергия сохраняется. Закон сохранения механической энергии является частным случаем общего закона сохранения энергии. Общий закон сохранения энергии Энергия не создаётся и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую.

    Учитывая, что в рассматриваемом конкретном случае Еп = mgh и закон сохранения механической энергии можно записать так:

    или

    . Примеры из жизни, профессии.

    Вопрос 4. Применение законов сохранения.

    Высота плотины Саяно-Шушенской ГЭС 237 м. Разность высот между поверхностью воды в водохранилище и уровнем, на котором находятся турбины, 212 м. Определить, какую скорость имела бы вода при входе на лопатки рабочих колес турбины, если бы она шла по водоводам без трения (рис. 5.34).

    Рис. 5.34.

    В задаче требуется определить только модуль скорости. Для этого сопоставим энергии для массы воды до входа в водовод и после выхода из него на рабочее колесо турбины и применим закон сохранения энергии. Условимся потенциальную энергию воды на уровне рабочего колеса турбины считать равной нулю. Тогда до входа в водовод вода будет обладать только потенциальной энергией, равной При выходе из водовода на рабочее колесо турбины потенциальная энергия воды будет равна нулю, а кинетическая По закону сохранения энергии должно бытьПосле подстановки числовых значений получим, что вода при входе на лопатки рабочих колес турбины имела скорость

    Вопросы для самоконтроля

    1. От чего зависит работа силы тяжести?

    2.От чего зависит работа силы упругости?

    3.Что такое закон сохранения энергии в механике?

    4.Привести примеры законов сохранения в механике.

    Тема 12:Основные положения МКТ

    План:

    1. Основные положения МКТ.

    2. Размеры молекул.

    3. Броуновское движение.

    4. Силы взаимодействия молекул.

    5. Строение газообразных, жидких и твердых тел.



    Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 251; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


    11 Примеры второго закона Ньютона

    Главная Физика 11 Примеры второго закона Ньютона

    Закон движения Ньютона описывает движение объекта и его связь с приложенными силами. Эти законы были даны сэром Исааком Ньютоном в 1687 году. Каждый объект, который находится на планете Земля, будет испытывать некоторую силу. Воздействие этих сил на тело объясняется вторым законом движения Ньютона. Этот закон широко известен как закон ускорения. В этой статье мы обсудим формулировку и 11 примеров второго закона Ньютона.

    Второй закон Ньютона

    Скорость изменения импульса (масса*скорость) прямо пропорциональна приложенной к нему силе.

    Второй закон можно сформулировать просто так:

    При постоянной массе сила, приложенная к телу, прямо пропорциональна ускорению объекта. (F = m*a — уравнение второго закона Ньютона)

    Примеры второго закона Ньютона
    • Если мы толкаем два объекта с одинаковой силой. Тогда более легкий из двух объектов будет двигаться с большей скоростью, чем более тяжелый. Вышеприведенная анимация ясно объясняет это. Два объекта должны быть из одного и того же материала, иначе силы трения могут повлиять на эксперимент.
    Ускорение обратно пропорционально массе
    • Когда мы нажимаем на акселератор, мы прикладываем больше усилий, поэтому скорость увеличивается (ускорение). Акселератор управляет подачей топлива в камеру сгорания двигателей. Поэтому, когда мы нажимаем на акселератор, в двигатель поступает больше топлива, что дает больше мощности, следовательно, ускорение выше.
    • Когда грузовик и велосипед движутся с одинаковым ускорением. Сила грузовика будет больше силы велосипеда. Таким образом, если на пути велосипеда окажется какой-либо предмет, он может быть не сильно поврежден по сравнению со столкновением с грузовиком.
    • Ускорение является векторной величиной и имеет направление. Если игрок в крикет или бейсбол ударяет по мячу в определенном направлении, то мяч движется в указанном направлении с заданной силой. Если вы сильно ударите, мяч переместится на большее расстояние.
    • Опять же, в игре в крикет или бейсбол, чем быстрее вы размахиваете битой, тем больше силы вы создаете. И чем дальше мяч движется из-за силы.
    Пример второго закона Ньютона: удар по бейсбольной бите с силой
    • Пустой мешок поднимать намного легче, чем тяжелый. Масса увеличивает силу, необходимую для подъема мешка.
    • Вес самолета является очень важным фактором. Он предназначен для перевозки только определенной нагрузки. Выше пределов он не может создать подъемную силу для взлета.
    • Натяжение веревки также относится к типу силы. Все виды сил подчиняются второму закону движения Ньютона. В лифте для подъема кабины лифта используются прочные тросы. Лимит пассажиров и скорость лифта рассчитываются на основе второго закона Ньютона. Вы можете прочитать наш блог о формуле напряжения в лифте, чтобы узнать больше об этом.
    • Наш вес. Это пример второго закона Ньютона, с которым мы сталкиваемся каждый день. Каждый объект на планете Земля испытывает силу гравитации, притягивающую нас к центру Земли. Эта сила равна массе объекта, умноженной на ускорение свободного падения (обозначается g = 9,8 м/с 2 ). Но мы чувствуем себя невесомыми в открытом космосе из-за отсутствия гравитации.
    • Второй закон Ньютона используется для моделирования при проектировании протезов конечностей/рук. Вы можете прочитать эту статью под названием «Моделирование движения четырехзвенного протеза коленного сустава, оснащенного магнитореологическим демпфером», чтобы узнать об этом.
    Пример второго закона Ньютона: запуск ракеты
    • Когда ракета запускается в космос, она должна преодолеть гравитационное притяжение Земли. Для этого у него должна быть сила, которая поможет ему избежать гравитационной силы. Тяга, обеспечиваемая сгоранием, обеспечивает ракетам скорость, превышающую скорость убегания. Сила, необходимая для достижения этой скорости, основана на втором законе Ньютона. Вес ракеты регулируется таким образом, чтобы достичь этой скорости.

    Каковы наиболее распространенные повседневные примеры второго закона Ньютона? Столкновение двух автомобилей Изображение LillyCantabile из Pixabay

    Сила гравитации окружает нас повсюду. Мы знаем, что легкие предметы падают с меньшим ударом по сравнению с более тяжелыми предметами. Это основано на втором законе Ньютона. Поскольку ускорение под действием силы тяжести одинаково, масса тел имеет значение. Также мы знаем, что опасно ездить на высокой скорости. Это также пример второго закона Ньютона. Поскольку сила прямо пропорциональна ускорению, влияние на столкновение будет больше на более высоких скоростях.

    Исследование

    Вы можете прочитать эту статью под названием «Анализ факторов, влияющих на управляемость колесных транспортных средств с бортовым поворотом», в которой авторы использовали кинетическую модель, использующую второй закон движения Ньютона, чтобы показать взаимосвязь между вращением рулевых колес. скорость и состояние движения центра масс транспортных средств.

    В этой статье под названием «Экспериментальная проверка второго закона Ньютона» авторы дают экспериментальную проверку второго закона Ньютона. Они пытаются доказать связь между ускорением и силой для фиксированной массы.

    См. Также
    • 15 Примеры инерции движения
    • 10 Примеры инерции отдыха
    • 20 Примеры Newtons первого закона Motion
    • 1111110 Примеры Newtons первого закона движения 1111110 Примеры Newtons Первой закона Motion
    • 15010 15010 15110. движения
    • Примеры периодического движения
    • Примеры непериодического движения
    • Примеры неравномерного движения
    • Примеры равномерного движения
    • Примеры движения снаряда
    • Формула максимальной высоты снаряда

    Предыдущая статьяУгловое трение

    Следующая статья15 примеров инерции движения

    Поиск
    Видео дня
    Поддержите нас

    Мы хотим сделать науку интересной и бесплатной одновременно! Ваш вклад в эту страницу поможет нам донести качественный контент до детей, которые больше всего в нем нуждаются. Если вам нравится, что мы делаем, и вы хотите поддержать нас, вы можете посетить нашу страницу пожертвований ko-fi на www. ko-fi.com/dewwool.

    Категории
    • Анимация
    • Биология
    • Блог
    • Химия
      • Органическая химия
    • Математика
    • Физика
      • Оптика и акустика
    • Викторина
    • Без категории
    • рабочих листов
    Комикс дня
    Архивы
    Архивы Выбрать месяц Август 2022 Июль 2022 Июнь 2022 Май 2022 Апрель 2022 Март 2022 Январь 2022 Декабрь 2021 Ноябрь 2021 Октябрь 2021 Сентябрь 2021 Август 2021 Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Апрель 2021 Март 2021 Февраль 2021 Январь 2021 2 Сентябрь 2021 Декабрь 2020 Октябрь 2020 Ноябрь 2020 июль 2020 г. июнь 2020 г. май 2020 г. март 2020 г.

    Последние сообщения

    Рабочие листы по умножению для 2-го класса

    администратор – 0

    В этой статье мы представляем простое умножение однозначных и однозначных чисел методом столбцов, подходящее для учащихся 2 класса. Ответы на приведенный выше рабочий лист умножения: 1) 10,…

    Рабочие листы на вычитание 1-й класс

    админ – 0

    Рабочий лист «Живое вычитание» 1-й класс: Бесплатные печатные рабочие листы по вычитанию для 1 класса Ответы на приведенный выше рабочий лист вычитания на основе изображений: 1) 2, 2) 4, 3) 2, 4)…

    Рабочие листы форм энергии

    админ – 0

    В этой статье мы представляем рабочие листы по формам энергии. Смотрите также Лист свойств металла Лист Окружающая среда Листы живых и неживых объектов Гравитация Листы Лист подсчета атомов

    Наиболее популярные

    Нагрузка Подробнее

    Второй законы Ньютона в повседневной жизни

    Администратором

    Второй закон Ньютона Государства, что ускорение объекта непосредственно пропорционально . результирующая сила , действующая на объект и обратно пропорциональная массе объекта. (т. е. ускорение объекта увеличивается с увеличением результирующей силы, а ускорение объекта уменьшается с увеличением массы)

    Вот несколько примеров применения второго закона Ньютона в повседневной жизни:

    • #1 Толкнуть пустую тележку проще, чем груженую (a ∝ 1/м)
    • #2 Поднять маленькую коробку проще, чем подъем тяжелого (a ∝ 1/м)
    • #3 Ездить на одноместном велосипеде легче, чем на двухместном велосипеде (a ∝ 1/м)
    • #4 Удар по теннисному мячу битой легче, чем футбольным мячом (a ∝ 1/м)
    • #5 Буксировка повозки весом 100 кг удобна для 3-4 человек, чем для одного человека (a ∝ f)
    • #6 Буксировка повозки для лошадей удобна для 3-4 лошадей, чем для одной лошади (a ∝ f)
    • #7 Поднимать шкаф удобнее 3-4 человекам, чем одному человеку (a ∝ f)
    • #8 Толкать машину легче 3-4 человекам, чем одному человеку (a ∝ f)

    Давайте один за другим подробно обсудим приведенные выше примеры.

    #1 Пустую тележку толкать легче, чем загруженную (∝ 1/м)

    Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта обратно пропорционально его массе. Например, если толкнуть рукой пустую тележку, то (из-за ее меньшей массы) она будет двигаться вперед быстрее, чем груженая тележка (у которой масса больше).

    #2 Поднять маленькую коробку легче, чем тяжелую (a ∝ 1/м)

    Предположим, что два человека (каждый держит в руке курьерский ящик разной массы) ускоряются на дороге. Как вы думаете, кто разгонится больше?

    Человек с маленькой коробкой будет ускоряться больше, а человек с большой коробкой – меньше. Потому что, согласно второму закону Ньютона, ускорение объекта обратно пропорционально его массе.

    #3 Ездить на одноместном велосипеде легче, чем на двухместном (a ∝ 1/м)

    На одноместном велосипеде легче ездить, чем на двухместном. Потому что, согласно второму закону Ньютона, ускорение тела обратно пропорционально его массе.

    Другими словами, ускорение одноместного велосипеда будет тем больше, чем меньше его масса, а ускорение двухместного велосипеда будет тем меньше, чем больше его масса.

    #4 Ударить битой по теннисному мячу легче, чем по футбольному мячу (a ∝ 1/м)

    Согласно второму закону Ньютона ускорение объекта обратно пропорционально его массе. Следовательно, если ударить битой по теннисному мячу и футбольному мячу, то теннисный мяч (из-за его меньшей массы) будет ускоряться больше, а футбольный мяч (из-за большей массы) — меньше.

    #5 Тянуть 100-килограммовую тележку удобнее для 3-4 человек, чем для одного человека (a ∝ f)

    Если вы в одиночку попытаетесь толкнуть 100-килограммовую тележку рукой, вам будет трудно ее передвинуть вагон. Но 3-4 человека легко передвигают эту повозку вдвоем.

    Согласно второму закону Ньютона ускорение объекта напрямую зависит от приложенной к нему чистой силы. Итак, когда один человек толкает вагон массой 100 кг, результирующая сила, действующая на вагон, меньше, поэтому его ускорение будет меньше. Но когда 3-4 человека вместе толкают вагон массой 100 кг, то результирующая сила, действующая на вагон, больше, поэтому его ускорение будет больше.

    #6 Тянуть повозку удобнее для 3-4 лошадей, чем для одной лошади (a ∝ f)

    Если одна лошадь пытается тянуть повозку одна, ей будет трудно тянуть эту повозку. Но 3-4 лошади легко тянут эту телегу.

    Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта напрямую зависит от приложенной к нему чистой силы. Таким образом, когда одна лошадь тянет повозку с лошадью, результирующая сила, действующая на повозку, меньше, поэтому ее ускорение будет меньше. Но, когда 3-4 лошади вместе тянут телегу, результирующая сила, действующая на телегу, больше, поэтому ее ускорение будет больше.

    #7 Поднимать шкаф удобнее для 3-4 человек, чем для одного человека (a ∝ f)

    3-4 человека могут легко поднять шкаф на полу, но одному человеку это сделать сложно шкаф один на полу.

    Согласно второму закону ускорение объекта напрямую зависит от приложенной к нему суммарной силы. Когда один человек ускоряет шкаф, результирующая сила, действующая на него, меньше, поэтому его ускорение будет меньше. А когда его разгоняют 3-4 человека, тем больше на него действует результирующая сила, и тем больше будет его ускорение.

    #8 Толкать машину легче 3-4 человекам, чем одному человеку (a ∝ f)

    Когда ваша машина застревает в песке, в это время, если вы толкаете ее в одиночку сзади, то вы думаете, что он будет ускоряться вперед? Согласно второму закону Ньютона, я думаю, вам понадобится больше людей.

    Второй закон гласит, что ускорение объекта напрямую зависит от приложенной к нему чистой силы. Когда один человек толкает автомобиль, результирующая сила, действующая на него, меньше, поэтому его ускорение будет меньше. Но когда к ним присоединяются 3-4 человека, то результирующая сила, действующая на автомобиль, больше, поэтому его ускорение будет больше.

    .
    .
    .

    Связанный:

    • Примеры первого закона Ньютона
    • Примеры третьего закона Ньютона

    также прочитайте:

    • Уравнение Ньютона

    Newton’s Second Law: определение Newton’s Advatation

  4. ‘s Newton’s Second Law: определение Newton’s Advation

    .

    Закон движения гласит, что скорость изменения количества движения тела во времени равна как по величине, так и по направлению приложенной к нему силе.

    Ракета применяет второй закон Ньютона

    Второй закон Ньютона в действии

    Математически это означает, что . Этот закон является продолжением Первого закона Ньютона — вы могли видеть его раньше, но не узнавали. Помните, что вес описывается как . Мы наблюдаем, как все эти силы приложены к частице, находящейся в равновесии.

    Силы, действующие на частицу

    Итак, согласно диаграмме выше, мы можем приравнять к 0, потому что она находится в равновесии (то есть, когда ускорение равно 0). Но на самом деле правая часть этого уравнения всегда была .

    Пока действует первый закон Ньютона. Однако, если частица начинает ускоряться, мы вводим значение ускорения, чтобы получить:

    Ускорение прямо пропорционально результирующей силе и обратно пропорционально массе. Это подразумевает две вещи:

    • Ускорение зависит от чистой силы. Если результирующая сила выше, то и ускорение будет выше.

    • Второй величиной, от которой зависит ускорение, является масса частицы. Предположим, что к двум шарам приложено 10 единиц силы, один из которых имеет массу 2 кг, а другой — 10 кг. Мяч с меньшей массой будет больше ускоряться. Чем меньше масса, тем больше ускорение, чем больше масса, тем меньше ускорение.

    Единица силы в СИ

    Теперь мы знаем, что сила равна произведению массы на ускорение, а единицей силы в СИ является Ньютон.

    Здесь масса измеряется в килограммах (кг), а ускорение измеряется в метрах в секунду в квадрате ( ).

    Это означает, что вы должны убедиться, что вы правильно используете единицы СИ при выполнении расчетов.

    Иногда вам может понадобиться преобразовать единицы измерения, чтобы дать ответ в Ньютонах.

    Рабочие примеры второго закона Ньютона

    Два человека толкают автомобиль, прикладывая силы 275 Н и 395 Н вправо. Трение обеспечивает противодействующую силу 560 Н влево. Найдите ускорение автомобиля, если его масса 1850 кг.

    Ответ:

    Используйте маркер, чтобы указать автомобиль, и поместите его в начало вашей системы координат, с y и x. Укажите силы, действующие на предмет, стрелками, указывающими соответствующее направление и величину.

    Схема автомобиля без кузова

    Сначала найдите общую силу, действующую на тело. Затем вы сможете использовать это значение для определения ускорения.

    275 + 395 -560 = 1850a

    560 здесь отрицательное значение, потому что оно ясно указывает в вопросе, что это противодействующая сила. Именно поэтому на нашей диаграмме он показан в отрицательном направлении.

    110 = 1850a

    Разделите обе части на 1850, чтобы найти ускорение.

    Автомобиль разгоняется до

    У вас есть 8-килограммовый блок, и вы прикладываете силу 35 Н на запад. Блок находится на поверхности, противодействующей ему с силой 19 Н.

    1. Рассчитайте результирующую силу.

    2. Рассчитать направление коэффициента ускорения.

    Ответ: Вы можете нарисовать диаграмму, чтобы визуализировать ситуацию.

    Блок на поверхности

    1. 35N действует в отрицательном направлении, а 19N действует в положительном направлении. Таким образом, нахождение чистой силы будет осуществляться так:

    Чистая сила здесь равна -16 Н .

    Если вас попросят найти величину силы, ваш ответ должен быть положительным числом, потому что величина вектора всегда положительна. Знак минус говорит вам о направлении силы. Таким образом, величина силы в этом примере равна 16 Н.

    1. Как только вы найдете результирующую силу, вы можете найти ускорение.

    -16 = 8a

    Отрицательное значение здесь говорит нам, что ускорение направлено влево. Поэтому блок тормозит.

    Второй закон Ньютона и наклонные плоскости

    Наклонная плоскость представляет собой наклонную поверхность, на которую можно опускать или поднимать грузы. Скорость, с которой частица ускоряется на наклонной плоскости, очень важна для степени ее наклона. Это означает, что чем больше наклон, тем больше ускорение будет у частицы.

    Груз поднимается наклонной плоскостью.

    Если тело массой 2 кг выпустить из состояния покоя на гладком склоне, наклоненном к горизонту под углом 20°, каково будет ускорение бруска?

    Гладкий наклон (или аналогичная формулировка) говорит вам об отсутствии трения.

    Ответ: Смоделируйте это графически, чтобы упростить вычисления.

    Модель наклонной плоскости

    Эта схема (или аналогичная) может быть предоставлена ​​вам в вопросе. Однако вы можете изменить схему, чтобы лучше понять ее. Проведите оси x и y перпендикулярно наклонной частице, чтобы определить, какие силы действуют на вашу частицу.

    Пример проекции на наклонную плоскость

    Как видите, единственной существенной силой, действующей на частицу, является гравитация.

    А также существует угол 20° между вертикальной силой и смещенной перпендикулярной линией к частице. Это, очевидно, 20° из-за степени наклона. Если плоскость наклонена под углом 20°, угол смещения также будет равен 20°.

    Поскольку мы ищем ускорение, сосредоточимся на силах, параллельных плоскости.

    Теперь мы разделим силы на вертикальных и горизонтальных противников, используя тригонометрию.

    2g sin20 = 2a

    a = g sin20

    Второй закон Ньютона. ускорение в метрах в секунду

  5. Второй закон движения Ньютона гласит, что скорость изменения импульса тела во времени равна как по величине, так и по направлению приложенной к нему силе.
  6. Второй закон движения Ньютона математически записывается как .
  7. Наклонная плоскость представляет собой наклонную поверхность, по которой можно опускать или поднимать грузы.
  8. Чем выше градус наклона наклонной плоскости, тем большим ускорением будет обладать частица.
  9. Что такое второй закон Ньютона? – Урок

    (0 оценок)

    Нажмите здесь, чтобы оценить

    Quick Look

    Уровень: 6 (5-7)

    Необходимое время: 1 час

    Зависимость от урока:

    Что такое первый закон Ньютона?

    предметных областей: Физические науки, физика

    NGSS Ожидаемые характеристики:

    МС-ПС2-2

    Поделиться:

    TE Информационный бюллетень

    Резюме

    Студенты знакомятся со вторым законом движения Ньютона: сила = масса x ускорение. После обзора силы, типов сил и первого закона Ньютона представлен второй закон движения Ньютона. Обсуждаются как математическое уравнение, так и физические примеры, в том числе машина Этвуда для иллюстрации принципа. Студенты начинают понимать, что ускорение объекта зависит от его массы и силы неуравновешенной силы, действующей на него. Они также узнают, что второй закон Ньютона обычно используется инженерами при проектировании машин, конструкций и продуктов, от башен и мостов до велосипедов, детских кроваток и автоматов для игры в пинбол. Этот урок является вторым в серии из трех уроков, которые должны преподаваться как единое целое.

    Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

    Инженерное подключение

    Второй закон Ньютона служит основой для большей части математики инженерной механики. При изучении динамики инженеры применяют второй закон Ньютона для предсказания движения объекта, на который действует результирующая сила. Используя уравнение F = ma, инженеры могут моделировать положение, скорость и ускорение объекта или измерять эти значения, чтобы узнать о силах, действующих на объект. В области статики инженеры используют второй закон Ньютона для расчета сил, действующих на неподвижные объекты. Поскольку ускорение неподвижного объекта равно нулю, сумма сил, действующих на объект, должна быть равна нулю. Например, при проектировании конструкций инженеры применяют второй закон Ньютона при расчете сил, действующих на соединения каркасов зданий и мостов.

    Цели обучения

    После этого урока учащиеся должны уметь:

    • Назовите второй закон Ньютона и объясните, что он означает.
    • Объясните, что сила измеряется в ньютонах, а масса измеряется в килограммах.
    • Различать массу и вес.
    • Используйте второй закон Ньютона, чтобы сравнить величину силы, необходимой для перемещения объектов различной массы.

    Образовательные стандарты

    Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

    Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект Д2Л (www.achievementstandards.org).

    В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по сортам, и т.д. .

    NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука
    Ожидаемая производительность NGSS

    МС-ПС2-2. Спланируйте исследование, чтобы предоставить доказательства того, что изменение движения объекта зависит от суммы сил, действующих на объект, и массы объекта. (6-8 классы)

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
    Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
    Научная и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Концепции поперечной резки
    Планируйте исследование индивидуально и совместно, а также в ходе разработки: определяйте независимые и зависимые переменные и элементы управления, какие инструменты необходимы для сбора данных, как будут записываться измерения и сколько данных необходимо для обоснования заявления.

    Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

    Научные знания основаны на логических и концептуальных связях между фактами и объяснениями.

    Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!

    Движение объекта определяется суммой действующих на него сил; если общая сила, действующая на объект, не равна нулю, его движение изменится. Чем больше масса объекта, тем большая сила необходима для достижения такого же изменения движения. Для любого данного объекта большая сила вызывает большее изменение движения.

    Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

    Все положения объектов и направления сил и движений должны быть описаны в произвольно выбранной системе отсчета и произвольно выбранных единицах размера. Для того, чтобы поделиться информацией с другими людьми, эти выборы также должны быть разделены.

    Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

    Объяснение стабильности и изменений в естественных или искусственных системах может быть построено путем изучения изменений во времени и сил в различных масштабах.

    Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!

    Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология
    ГОСТ
    Предложите выравнивание, не указанное выше

    Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

    Подписывайся

    Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

    PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

    Рабочие листы и вложения

    Презентация сил и второго закона Ньютона (pptx)

    Презентация сил и второго закона Ньютона (pdf)

    Первый и второй законы Ньютона. Домашнее задание (docx)

    Первое и второе законы Ньютона. Домашнее задание (pdf)

    Ключ к ответу на домашнее задание по первому и второму законам Ньютона (docx)

    Ключ к ответу на домашнее задание по первому и второму законам Ньютона (pdf)

    Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/ucd_newton_lesson02], чтобы распечатать или загрузить.

    Больше учебных программ, подобных этому

    Высший элементарный урок

    Что такое первый закон Ньютона?

    Студенты знакомятся с понятиями силы, инерции и первого закона движения Ньютона: объекты в состоянии покоя остаются в состоянии покоя, а объекты в движении остаются в движении, если на них не действует неуравновешенная сила. Студенты изучают разницу между скоростью, скоростью и ускорением и приходят к выводу, что част. ..

    Что такое первый закон Ньютона?

    Урок средней школы

    Повесть о трениях

    Учащиеся старших классов узнают, как инженеры математически проектируют дорожки для американских горок, используя подход, согласно которому криволинейная дорожка может быть аппроксимирована последовательностью множества коротких наклонов. Они применяют основное исчисление и теорему о работе-энергии для неконсервативных сил для количественной оценки трения вдоль кривой…

    Сказка о трениях

    Высший элементарный урок

    Ньютон заставляет меня двигаться

    Студенты изучают движение, ракеты и движение ракет, помогая космонавту Тесс, космонавту Рохану и Майе в их исследованиях. Сначала они узнают некоторые основные факты о транспортных средствах, ракетах и ​​о том, почему мы их используем. Затем они обнаруживают, что движение всех объектов, включая полет ракеты и движение…

    Ньютон заставляет меня двигаться

    Урок средней школы

    Убери меня с этой планеты

    Цель этого урока – научить учащихся тому, как космический корабль попадает с поверхности Земли на Марс. Студенты сначала исследуют ракеты и то, как они могут доставить нас в космос. Наконец, обсуждается природа орбиты, а также то, как орбиты позволяют нам перемещаться с планеты на планету — спец…

    Убери меня с этой планеты

    Предварительные знания

    Учащиеся должны быть знакомы с понятиями массы, свойств материи (вес, плотность, объем) и основными алгебраическими уравнениями.

    Введение/Мотивация

    Второй закон движения Ньютона основан на первом законе движения, который гласит, что объекты остаются в покое или в постоянном движении, если на них не действуют силы. Второй закон расширяет это понятие и описывает изменение движения с помощью математического уравнения. Это уравнение обычно записывается как F = м а, где F — величина неуравновешенной силы, м — масса объекта, а а — результирующее ускорение.

    Давайте поговорим на качественном примере, например, о буксировке повозки. Если вагон весит 10 кг и его тянут с заданной силой, он ускоряется вперед. Если вы потянете его с удвоенной силой, он ускорится в два раза больше. Если приложить ту же силу к такому же вагону весом 20 кг, он ускорится вдвое меньше.

    (Продолжите, показывая презентацию и рассказывая содержание в разделе «Предыстория урока».)

    Предыстория урока и концепции для учителей

    Подготовка учителя

    • Будьте готовы показать учащимся презентацию о силах и втором законе Ньютона (презентация PowerPoint® из 16 слайдов) для проведения урока.
    • (необязательно) Соберите или приобретите машину Этвуда для демонстрации в классе. Машина Этвуда — это просто веревка, натянутая через приподнятый шкив с одинаковым весом на каждом конце веревки; см. слайд 15 для диаграммы. Это относительно легко построить с помощью шкива, веревки и двух бутылок с водой, содержащих равное количество воды. В качестве альтернативы найдите онлайн-симулятор Atwood Machine.
    • Заранее сделайте копии домашнего задания по первому и второму законам Ньютона (по одной на каждого учащегося).
    • В какой-то момент во время презентации, возможно, при обсуждении некоторых примеров (слайды 3-7), пройдитесь по тому, как рисовать (концептуальные) векторы диаграммы свободного тела (стрелки) силы, скорости и ускорения, которые учащимся будет предложено нарисовать. сделать в рамках домашнего задания.

    Общие понятия

    Второй закон Ньютона можно использовать для описания ускорения объекта на основе общей приложенной силы и массы объекта. Уравнение обычно записывается как F=ма . Проще говоря, чем больше сила приложена к объекту, тем быстрее он будет ускоряться. Точно так же, если одна и та же сила приложена к двум объектам разной массы, объект с большей массой будет ускоряться медленнее.

    Второй закон движения Ньютона План презентации (слайды 1-16)

    Откройте презентацию о силах и втором законе Ньютона, чтобы все учащиеся могли просмотреть и представить содержание урока, руководствуясь приведенным ниже сценарием и текстом в примечаниях к слайду. Слайды анимированы, поэтому при нажатии открывается следующий текст/изображение/ответ.

    Цель: Понять, что ускорение объекта зависит как от массы объекта, так и от силы действующей на него силы.

    ( слайд 2 ) Кратко повторите, что учащиеся должны знать о силах, как описано в предыдущем уроке в разделе «Что такое первый закон Ньютона?». Спросите учащихся: Что такое сила? Каковы две категории сил? Каковы семь конкретных типов сил?

    ( слайдов 3-6 ) На этих слайдах показаны картинки, чтобы побудить учащихся подумать о типах сил, которые были представлены в День 1. Для каждого слайда опишите показанную ситуацию и попросите учащихся определить, какая сила изображена и является ли является контактной или бесконтактной силой.

    ( слайд 7 ) Пока учащиеся смотрят на схему, на которой изображены люди, стоящие в разных местах на планете Земля, введите дополнительный тип контактной силы, называемый нормальной силой. Когда вы стоите на земле, ваш вес — это сила, действующая в направлении вниз, а нормальная сила — это то, что мы называем силой земли, отталкивающей вас. Поскольку сила тяжести и нормальная сила уравновешены, ваше движение не изменится.

    Сейчас самое время рассмотреть, как рисовать (концептуальные) векторы диаграммы свободного тела (стрелки) силы, скорости и ускорения.

    ( слайд 8 ) Ожидайте, что учащиеся признают этот слайд очень похожим на слайд из предыдущего урока. Кратко повторите типы сил, представленных в этом уроке, отметив, что в список добавлена ​​нормальная сила.

    ( слайд 9 ) Повторите определение силы. Свяжите это с первым законом Ньютона, напомнив учащимся, что приложение силы изменяет скорость объекта. Для дальнейшего расширения спросите учащихся: Какая единица используется для измерения силы? В единицах СИ сила измеряется в ньютонах (Н).

    ( слайд 10 ) Продолжайте повторять первый закон Ньютона и ускорение. Спросите учащихся: что такое первый закон Ньютона? Какие примеры? Каково определение ускорения? Ускорение – это изменение скорости. Ожидайте, что учащиеся уже знают, что сила может вызвать изменение скорости. Предложите учащимся установить связь между тем, что ускорение вызывается силой (ускорение – это изменение скорости).

    ( слайд 11 ) Познакомить со вторым законом Ньютона: ускорение тела зависит от силы неуравновешенной силы, действующей на него, и массы тела. Это также обычно записывается как F = м а (сила равна массе, умноженной на ускорение).

    ( слайд 12 ) Если я приложу одинаковую силу к двум объектам, объект с меньшей массой испытает большее ускорение, а более массивный объект испытает меньшее ускорение. Иллюстрация второго закона Ньютона (слайд 12).

    Copyright

    Copyright © 2014 RESOURCE Программа GK-12, Инженерный колледж, Калифорнийский университет в Дэвисе

    Вспоминая предыдущий пример с повозкой, если мы приложим одну и ту же силу к обеим повозкам. Вагон с меньшей массой испытывает большее ускорение, а вагон с большей массой — меньшее ускорение.

    В качестве другого примера подумайте о буксире. Чем отличается величина ускорения буксира, когда он тянет большую баржу, по сравнению с тем, когда он ничего не тянет?

    ( слайды 13-14 ) Что такое масса? Масса – это количество материи, содержащейся в объекте. Затем введите вес как гравитационную силу. Вес — это мера силы гравитации, притягивающей объект. Вес объекта зависит от силы гравитации. Официальный способ записать это так: сила = масса x ускорение. Это эквивалентно силе, равной массе, умноженной на ускорение свободного падения (гравитацию), поскольку оно более доступно для учащихся, которые могут не проводить прямую связь между ускорением и гравитацией. Скажите учащимся: ускорение является результатом гравитационного поля. На Земле сила из-за гравитации среднего размера, на Луне она крохотная, а на Юпитере она действительно огромна! Обратите внимание, что на каждой планете сила изменяет , как и ускорение из-за силы тяжести (оно зависит от ее массы и радиуса [в квадрате]). В этой истории масса подобна Златовласке, она не меняет размеров, меняется только окружение (среда).

    ( слайд 15 ) Представьте демонстрацию с использованием машины Этвуда. Начните с удерживания одинаковых масс в разных положениях и попросите учеников предсказать, что произойдет, когда вы отпустите. Добавьте небольшой вес, чтобы учащиеся могли наблюдать, как две массы ускоряются. Когда массы равны, они не движутся, потому что гравитационные силы равны. Когда массы достаточно различны, чтобы преодолеть трение, можно наблюдать ускорение масс. Подчеркните, что разные массы должны иметь разные гравитационные силы, чтобы они могли двигаться. Это приводит ко второму закону Ньютона как подкреплению концепции.

    ( слайд 16 ) Повторите основные понятия сегодняшнего урока. Завершите презентацию кратким обзором ключевых понятий, перечисленных на слайде, с пропусками для ответов учащихся. На этом этапе ожидайте, что учащиеся поймут, что ускорение объекта зависит от его массы и силы неуравновешенной силы, действующей на него. Второй закон Ньютона является одним из наиболее часто используемых уравнений в технике. Это простое уравнение позволило инженерам проектировать даже самые сложные машины. Это то, что инженеры учитывают и используют при проектировании всего, от башен и мостов до велосипедов, детских кроваток и автоматов для игры в пинбол. Инженеры используют уравнение второго закона для прогнозирования движения объектов и моделирования движения объектов, воспринимающих силы, чтобы определить результирующую силу. Они также используют уравнение для расчета сил, действующих на неподвижные объекты — мы хотим, чтобы силы, действующие на некоторые неподвижные объекты, такие как здания и мосты, равнялись нулю.

    Завершите урок выполнением домашнего задания, как описано в разделе «Оценка».

    Словарь/Определения

    ускорение: величина изменения скорости объекта.

    сила: Толчок, тяга или скручивание объекта.

    инерция: сопротивление объекта изменению его движения.

    Первый закон Ньютона: если на объект не действует неуравновешенная сила, объект в состоянии покоя остается в состоянии покоя, а объект в движении остается в движении.

    Второй закон Ньютона: сила = масса x ускорение, также известное как F=ma.

    скорость: скорость и направление объекта.

    Оценка

    Оценка перед уроком

    Повторение: Повторите основные моменты предыдущего урока «Что такое первый закон Ньютона?». Попросите учащихся ответить на контрольные вопросы на слайдах 3–7, 9.-10 Сил и Презентация второго закона Ньютона. Ответы учащихся раскрывают их базовые знания концепций.

    Оценка итогов урока

    Проверка концепции: В конце урока задайте учащимся три контрольных вопроса на слайде 16. Попросите их ответить на пропуски в предложениях. Ответы учащихся показывают их понимание представленных понятий.

    Домашнее задание

    Домашнее задание: В конце урока раздайте домашнее задание по первому и второму законам Ньютона для выполнения в качестве оценки за этот урок и предыдущий урок в модуле. Для этого учащиеся должны нарисовать (концептуальные) векторы диаграммы свободного тела (стрелки) силы, скорости и ускорения. Просмотрите ответы учащихся, чтобы оценить их индивидуальную глубину понимания представленных понятий.

    использованная литература

    Лувьер, Джорджия. «Законы движения Ньютона». 2006. Университет Райса. По состоянию на 1 апреля 2014 г. http://teachertech.rice.edu/Participants/louviere/Newton/index. html

    «Законы Ньютона». 2014. Учебник по физике, Класс физики. По состоянию на 1 апреля 2014 г. http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws

    Авторские права

    © 2014 Регенты Университета Колорадо; оригинал © Калифорнийский университет в Дэвисе, 2013 г.

    Авторы

    Элизабет Энтони, Скотт Стробел, Джейкоб Тетер

    Программа поддержки

    Программа RESOURCE GK-12, Инженерный колледж Калифорнийского университета в Дэвисе

    Благодарности

    Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках проекта «Возможности систем возобновляемой энергии для объединенного исследовательского сотрудничества и образования» (RESOURCE) в Инженерном колледже при Национальном научном фонде, грант ГК-12 №. DGE 0948021. Однако это содержание не обязательно отражает политику Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

    Последнее изменение: 14 мая 2020 г.

    Что такое Второй закон Ньютона?

    Что такое второй закон движения Ньютона и почему он так важен?

    SpaceX

    Когда Исаак Ньютон разработал свои три закона движения в 1666 году (опубликованные в 1686 году), он дал изучению движения теоретическую основу, которая и по сей день служит основой современной физики.

    И хотя его работа несколько затмила Альберта Эйнштейна как в области гравитации, так и в народном воображении, его работа по-прежнему важна даже для самых тривиальных инженерных проектов, а также для самых смелых.

    Законы движения Ньютона известны своим определением инерции и хорошо известным правилом, согласно которому каждое действие будет иметь равное и противоположное противодействие. Но прежде всего именно математика, стоящая за всем этим, делает работу Ньютона такой революционной, а закон, который все склонны пропускать, касается математики движения.

    Законы движения Ньютона

    Законы движения Исаака Ньютона можно определить как: на него действует сила.

  10. Ускорение объекта зависит от массы объекта и величины приложенной силы.
  11. Всякий раз, когда один объект воздействует на другой объект, второй объект оказывает равную и противоположную силу на первый.

Вкратце, первый закон гласит, что когда объект находится в состоянии покоя, вам нужно преодолеть его инерцию , чтобы разогнать его. Точно так же, когда вы хотите остановить движущийся объект или направить его в другом направлении, вам также необходимо преодолеть инерцию этого объекта, чтобы замедлить его до состояния покоя.

Для большинства людей это интуитивно понятно. Если вы находитесь в мчащейся машине и вдруг попытаетесь повернуть без замедления, ваша машина, вероятно, перестроится на следующую полосу, и вы полностью пропустите свой поворот, потому что не смогли преодолеть инерцию автомобиля.

Точно так же становится легче выполнять этот поворот, когда скорость автомобиля намного меньше, потому что инерция автомобиля ниже – где-то между инерцией движущейся машины и припаркованной.

Наконец, припаркованную машину вообще нельзя повернуть, не применяя силу двигателя (или толчок) для преодоления инерции припаркованной машины, удерживающей ее на месте.

Третий закон Ньютона, кратко, означает, что если самолет взлетает, вес самолета толкает крылья самолета вниз из-за гравитации. С другой стороны, воздух, проходящий под крыльями, давит на нижнюю часть крыла, что создает подъемную силу.

Можно найти бесчисленное множество подобных примеров, но у них есть одна общая черта: математические расчеты, управляющие поведением и результатом всех этих взаимодействий, можно найти во втором законе движения.

Самые популярные

Что такое второй закон движения Ньютона и почему он важен?

Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта зависит от массы объекта и приложенной силы. Звучит достаточно просто, но это еще не все.

Во-первых, нам нужно определить несколько терминов, чтобы это имело смысл. Первый — это скорость , которая является мерой того, насколько быстро объект движется в данный момент времени. Вторая — это масса , которая является физической мерой того, сколько материи содержит объект. Когда вы умножаете эти два числа вместе, вы получаете третий член, называемый числом 9 объекта.0010 импульс.

Сила определяется как изменение импульса объекта, деленное на изменение во времени. Это дает нам два разных уравнения, которые мы можем использовать для вычисления меры силы.

Во-первых, имея дело с объектом постоянной массы, вы просто делите изменение скорости на изменение времени, поэтому:

Сила = ( v 1 v 0 ) / ( т 1 t 0 )

Это также формула для ускорения, поэтому мы обычно просто говорим:

Сила = масса x ускорение

t постоянна, например, во время запуска ракеты или коммерческого пассажирского самолета, или практически всякий раз, когда объект сжигает большое количество топлива для создания скорости.

В этих случаях мы говорим:

Сила = ( m 1 v 1 m 0 v 0 ) / ( t 1 t 0 )

It’s important to make that distinction since Newton’s Second Закон движения особенно важен, когда мы делаем такие вещи, как запуск ракет или расчет того, сколько топлива потребуется самолету, чтобы перелететь из одного города в другой, — все это важные инженерные вопросы.

Вы могли также заметить, что два приведенных выше уравнения равны дифференциальных уравнений , которые являются основополагающим компонентом исчисления, которое сам Ньютон (вместе с Готфридом Лейбницем) разработал и систематизировал. С точки зрения исчисления мы запишем

Сила = дм /   dt

Где сила равна производной от м, времени 3 по отношению к импульсу объекта 9040, 9040, 9040, 9040, 9040, 9040, 9040, 9040, 904, т .

Как мы используем второй закон Ньютона в технике?

Вы когда-нибудь наблюдали за запуском ракеты SpaceX? Помимо того, что это одно из самых невероятных зрелищ нашего времени, второй закон движения Ньютона необходим для понимания того, как мы можем переместить такую ​​массивную ракету, как Falcon 9, против притяжения Земли, чтобы вывести ее на орбиту.

Есть много других практических обстоятельств, когда нам нужно использовать второй закон движения Ньютона, чтобы определить, как объекты будут вести себя при приложении определенной силы.

Вероятно, наиболее прямое применение Второго закона Ньютона находится в баллистике, которая позволяет фактически рассчитать траекторию снаряда с высокой степенью точности.

Пушка использовалась за столетия до того, как родился Ньютон. Возможно, самым известным ранним применением пушек было то, что османы использовали их, чтобы взорвать стены Константинополя в 1453 году. Но без второго закона движения Ньютона офицеры-артиллеристы в значительной степени направил орудие в общем направлении цели и выполнил специальные оценки, основанные на том, где приземлились снаряды, чтобы сузить их цель.

Второй закон движения Ньютона сделал возможным более точный расчет траекторий, сделав артиллерию гораздо более смертоносной в последующие столетия, поскольку офицеры могли рассчитать, куда приземлится пушечное ядро ​​или снаряд, еще до того, как по ним будет произведен выстрел.

Менее агрессивное применение второго закона движения Ньютона будет иметь важное значение во время промышленной революции. С появлением паровой машины (а вместе с ней и локомотивов, пароходов и промышленных предприятий) то, как привести двигатель в действие и как использовать силу, производимую двигателем, для вращения зубчатых передач за счет ускорения, стало столь же важным, как и развитие современных технологий. методы бухгалтерского учета владельцу фабрики.

Хотя владельцы фабрик, возможно, и не знали, как выполнять всю эту математику, у них были инженеры, которые знали, потому что у них был Второй закон движения Ньютона и математика, которую он им предоставил. Возможно, не случайно, что промышленная революция в Англии началась менее чем через столетие после того, как Ньютон опубликовал 90 543 Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica.

В доиндустриальном мире требовалось время, чтобы распространять этот материал за пределами академии, но он распространялся. Те, кто изучал и изучал классическую механику, вдохновленную вторым законом движения, не теряли времени даром, используя ее для преобразования мира с помощью машин.

Более того, это то, что делает второй закон движения Ньютона, возможно, более важным, чем два других, поскольку именно второй закон показал нам, как рассчитать, что потребуется, чтобы сдвинуть горы.

Еще новости

инновации
SpaceX расширяет свой сервис Starlink для пользователей RV. Но это дополнительные 25 долларов в месяц

Крис Янг| 24.05.2022

наука
Годы одомашнивания привели к уменьшению кошачьего мозга

Лукия Пападопулос| 05. 02.2022

здоровье
Новый алгоритм искусственного интеллекта может стать ключом к прорыву в лечении эпилепсии

Мерт Эрдемир| 12.08.2022

Второй закон движения Ньютона

Сила — это толчок или притяжение, которые изменяют или имеют тенденцию вызывать изменение состояния объекта или могут изменять направление движения объекта или преобразовывать форма предмета. Тело может находиться в состоянии покоя или равномерного движения. Приложение силы вызывает ускорение тела.

Толчок или притяжение, применяемые к объекту с массой, заставляющие его изменять свою скорость.

Характеристики силы:

  • Сила является векторной величиной, т.е. связана как с величиной, так и с направлением.
  • Единицей измерения силы в системе СИ является Ньютон, обозначаемый буквой N.
  • Обозначается символом F.

Эффекты силы:

  • Она может вызвать изменение скорости тела.
  • Может вызвать изменение направления силы и движения тела.
  • Может вызывать изменение формы тела.

Формула силы

Величина силы (F) может быть выражена как векторное произведение массы (m) и ускорения (a), так как ускорение является векторной величиной.

Математически

F = ma

Где

m = масса

a = ускорение

Сила измеряется в Ньютонах (Н) или кг м/с 2 .

Уравновешенные и неуравновешенные силы

Существует два типа сил, а именно уравновешенные силы и неуравновешенные силы: 

  • Уравновешенные силы

    нейтрализуются в присутствии друг друга, называются уравновешенными силами. Поскольку объекты испытывают полную силу отмены, состояние покоя или движения объекта остается неизменным. Однако это может изменить форму или размер объекта.
     

  • Характеристики уравновешенных сил
    • Уравновешенные силы не вызывают никаких изменений в состоянии объекта.
    • Уравновешенные силы равны по величине и противоположны по направлению.
    • Уравновешенные силы могут изменить форму и размер объекта.

Пример: При нажатии на баллон с противоположных сторон размер и форма баллона изменяются.

  • Неуравновешенные силы

    Когда силы, приложенные к объекту с разных направлений, имеют разную величину, они могут трансформировать состояние покоя или движения объекта, то есть даже вызвать ускорение объекта в направлении приложения большей силы. Они могут вызвать изменение формы и размера объекта.
     

  • Характеристики неуравновешенных сил
    • Неуравновешенные силы могут изменять скорость и положение объекта.
    • Неуравновешенные силы могут изменить форму и размер объекта.

Ньютоны Закон движения

Раздел физики, изучающий моделируемое движение всех крупномасштабных и привычных тел во Вселенной, например, автомобилей, планет и людей, относится к классической механике, оговоренной по Ньютону. Для сравнения, движение мельчайших атомных и субатомных объектов охватывается разделом квантовой механики, предусмотренным Эйлером.

Ниже приведены законы движения Ньютона:

  • Закон инерции. Первый закон Ньютона гласит, что если тело находится в состоянии покоя или движется с постоянной скоростью по прямой линии, оно останется в покое или продолжит движение прямая линия с постоянной скоростью, если на нее не действует внешняя действующая сила.
  • Второй закон гласит, что скорость изменения импульса тела прямо пропорциональна силе, приложенной к любому объекту постоянной массы.
  • Третий закон гласит, что когда один объект прикладывает силу ко второму объекту, второй объект действует на первый объект с силой, равной по величине и противоположной по направлению.

Второй закон движения

Второй закон движения Исаака Ньютона устанавливает взаимосвязь между силой и ускорением любого объекта во Вселенной. Этот постулат утверждает, что:

Скорость изменения количества движения объекта пропорциональна приложенной неуравновешенной силе в направлении силы.

Скорость изменения количества движения объекта пропорциональна приложенной силе.

Математически,

Force∝\frac{Change\ in\ Momentum}{Time\ Taken}

Импульс

Импульс тела является произведением массы тела и связанной с ним скорости. Импульс можно рассматривать как векторную величину, то есть он имеет как связанную величину, так и направление. По второму закону движения скорость изменения импульса во времени равна силе, действующей на частицу.

По формуле имеем:

Импульс = Масса × Скорость

Предположим, что объект массой m движется прямолинейно с начальной скоростью u м/с.

Равномерно ускоряется до скорости v за время t при приложении постоянной силы F в течение времени t.

Начальный и конечный импульс объекта будет равен

p1 = mu и p2 = mv соответственно.

Изменение количества движения задается формулой у нас есть,

  ………уравнение (1)

Здесь

a =, ускорение, которое представляет собой скорость изменения скорости.

Предполагается, что величина k является константой пропорциональности.

Единица силы выбрана таким образом, чтобы значение константы k стало эквивалентным 1.

Для этого одна единица силы определяется как величина, вызывающая ускорение в 1 мс -2 в предмете массой 1 кг.

То есть

1 единица силы = k × (1 кг) × (1 м с -2 ).

Таким образом, значение k становится равным 1.

Из уравнения (1)

F = ma

Единицей силы является кг мс -2 или ньютон, который имеет символ N (ньютон).

Второй закон движения дает нам метод измерения силы, действующей на объект как произведение его массы и связанного с ним ускорения.

Вывод второго закона движения

Имеем,

Начальный импульс p 1 = mu

Конечный импульс p 2 = mv

Следовательно,

Изменение импульса = p 2 – p 1 9094u = (mv – 9094u)

Придерживаясь второго закона движения,

Сила F ∝ 

F∝

Предположим, константа пропорциональности

k = 1

Следовательно,

F = ma, откуда следует, что сила равно произведению массы на ускорение тела.

Для изменения массы

Предположим, что тело находится в начальной точке (0), указанной в положении L 0 и в момент времени t 0 . Предположим, что тело имеет массу m 0 и движется с равномерной скоростью v 0 .

Под действием силы F тело перемещается в точку 1, расположенную в точке L 1 , и достигает этой точки в момент времени t 1 .

Масса и скорость тела претерпевают изменения по мере движения тела к v 1 .

Получение значений для M 1 и V 1 , мы получаем,

F =

Для постоянной массы

Для постоянной массы второй закон Ньютона может быть равным следующим образом: следующим образом:

Применение второго закона (или второго закона движения в повседневной жизни)

Применение второго закона движения можно увидеть в определении величины силы, необходимой для того, чтобы заставить объект двигаться или чтобы он остановился . Ниже приведены несколько примеров, которые мы перечислили, чтобы помочь вам понять этот момент:

1. На поле для крикета полевой игрок тянет руки назад, чтобы поймать быстро приближающийся мяч для крикета. Это уменьшает импульс мяча и вызывает задержку. Когда мяч попадает в руку полевого игрока и останавливается, импульс мяча уменьшается до нуля. В случае, если мяч внезапно останавливается, импульс достигает 0 в мгновенном временном интервале. Существует быстрая скорость изменения импульса, из-за которой рука игрока может получить травму. Следовательно, оттягивание руки назад у полевого игрока вызывает задержку изменения импульса до нуля, чтобы предотвратить травму.

2. Удар ногой по мячу. Когда мы ударяем по мячу, мы прикладываем силу в определенном направлении, то есть в том направлении, в котором он будет двигаться. Кроме того, чем сильнее бьют по мячу, тем большую силу мы прикладываем к нему и тем дальше он улетает.

3. Толкание тележки. Поскольку сила прямо пропорциональна массе объекта, мы можем заметить, что в супермаркете легче толкать пустую тележку, чем загруженную. Более тяжелая масса при приложении той же силы имеет тенденцию показывать меньшее ускорение.

4. Два человека идут – более тяжелый человек имеет тенденцию идти медленнее, чем более худой, при одинаковом усилии, потому что ускорение человека, весящего меньше, больше.

5. Легковой автомобиль легче толкать, чем грузовик, с той же силой, поскольку масса автомобиля меньше массы грузовика.

6. В игре в гольф изменение ускорения мяча для гольфа прямо пропорционально силе, с которой игрок ударяет по нему клюшкой для гольфа.

7. Ракета имеет тенденцию двигаться быстрее из-за приложенной силы, известной как тяга, и претерпевает изменение ускорения, что является примером второго закона движения Ньютона.

Примеры задач

Пример 1. Выясните, какая чистая сила потребуется, чтобы разогнать грузовик массой 2500 кг до скорости 5,50 м/с 2 ?

Решение:

Здесь имеем

Ускорение (a) = 5,50 м/с 2

Масса грузовика (м) = 2500 кг

Следовательно,  

Сила = масса × ускорение

F = 2500 × 5,5

F = 13750 Н

Чистая сила, необходимая для ускорения грузовика массой 2500 кг до скорости 5,50 м/с 0 2 0 равна 5,0 0

Пример 2. Что произойдет, если к материалу массой 0,5 кг приложить результирующую силу 6 Н. Рассчитайте ускорение материала?

Решение:

Здесь мы имеем 

Сила (F) = 6 Н

Масса (м) = 0,5 кг

ускорение (а) = ?

Сила = масса × ускорение

F = m × a

a =

a =

a = 12 м/с

Пример 3: Что произойдет, если к покоящемуся телу массой 1,4 кг постоянно прикладывать результирующую силу 70 Н. Сколько времени потребуется для достижения скорости 150 м/с?

Решение:

Здесь у нас есть

Сила (F) = 70 Н

Масса тела (м) = 1,4 кг

Начальная скорость = 0 м/с (тело покоится)

Конечная скорость = 150 м/с

Имеем найти т = ?

Сначала найдите ускорение. = u + at

150 = 0 + (50 × t)

150 = 50 × t

t = 

t = 3 с

Пример 4. Двигатель поезда массой 2500 кг движется с некоторой скоростью . Если двигатель после торможения остановится, то после торможения двигатель пройдет около 40 м при оказываемом ему среднем сопротивлении 5000 Н. Рассчитайте скорость двигателя поезда?

Решение:

Здесь имеем

Масса поезда (м) = 2500 кг

Сила (F) = – 5000 Н   (при приложении отрицательной тормозной силы)

Расстояние (с) = 40 м

Конечная скорость (v) = 0 м/с

Нам нужно найти начальную скорость u = ?

Сила = масса × ускорение

Сначала найдите ускорение

F = m × a

a =

a =

a = -2 м/с

v 2 = u 2 + 2as

0 = u 2 + {2 × (-2) × 40}

u = 160 м/с

Начальная скорость двигателя поезда 160 м/с

Пример 5. Если автогонщик на гоночной трассе для совершения обгона разгоняет свою гоночную машину сначала со скоростью 8 м/с 2 , а затем со скоростью 16 м/с 2 . Найдите отношение сил двигателя к изменению ускорения?

Решение:

Здесь мы имеем

A 1 = 8 м/с 2

a 2 = 16 м/с 2

Мы найдем, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти, чтобы найти

Масса гоночного автомобиля будет одинаковой в обоих случаях

Пример 6. Если тело массой 10 кг движется с постоянной скоростью 4 м/с по поверхности без трения. Какая сила потребуется, чтобы заставить тело двигаться с той же скоростью?

Решение:

Здесь имеем

Масса (m) = 10 кг

ускорение (a) = 0

Нужно найти F = ?

Сила = масса × ускорение

F = 10 × 0

F = 0

Пример 7. Когда пуля массой 20 г выстреливается из ружья с начальной скоростью 40 м/с, масса пистолет 5 кг.

Оставить комментарий