Таблица сил физика – ЕГЭ по физике – легко!: Таблица сил

Содержание

Таблица «Силы» (7 класс)

Сила

Определение

Обозначение

Формула

Точка приложения и направление

Примечание

ТЯЖЕСТИ

Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, находящееся у ее поверхности.

Fтяж

Fтяж = m∙g

g =9.8 м/с2 – ускорение свободного падения

Приложена к центру тела, направлена вертикально вниз.

Является частным случаем сил всемирного тяготения

УПРУГОСТИ

Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.

Fупр

Fупр = k∙∆l

(закон Гука)

k – жесткость тела

l – удлинение тела

Приложена к телу и направлена против деформации.

Виды деформации: растяжения, сжатия, сдвига, изгиба, кручения; упругая и неупругая.

ВЕС ТЕЛА

Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

P

P = Fтяж

Приложена к опоре или подвесу, направлена вертикально вниз.

Невесомость – состояние, при котором вес тела равен нулю.

Перегрузка – состояние,при котором вес тела увеличивается (больше mg)

ТРЕНИЯ

Сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел и препятствующая их относительному движению.

Fтр

Fтр = μ∙N

μ – коэффициент силы трения

N – сила нормальной реакции опоры

Приложена к точке соприкосновения тел, направлена против движения.

Виды трения: покоя, качения, скольжения.

Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел. Измеряется в ньютонах (1 Н).

infourok.ru

Учеба в таблицах — Таблицы по Физике

  • ГДЗ
  • Таблицы
  • Таблицы по Физике

Механика. Кинематика. Динамика

Методы физических исследований.
Измерение расстояний и времени.
Кинематика прямолинейного движения.
Относительность движения.
Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона.
Третий закон Ньютона.
Упругие деформации. Вес и невесомость.
Сила всемирного тяготения.
Сила трения.
Искусственные спутники Земли.
Динамика вращательного движения.

Статика

Виды равновесия.

Законы сохранения в механике

Закон сохранения импульса.
Закон сохранения момента импульса.
Закон сохранения энергии в механике.

Механические колебания и волны

Закон Бернулли.
Механические колебания.
Механические волны.
Звуковые волны.

Молекулярно-кинетическая теория. Строение вещества

Дискретное строение вещества.
Взаимодействие частиц вещества.
Количество вещества.
Температура.
Давление газа.
Уравнение состояния идеального газа.
Теплоемкость.
Кристаллы.
Модели кристаллических решеток.
Ионный проектор.

Термодинамика

Внутренняя энергия.
Работа газа.
Законы термодинамики.
Паровая машина И.Ползунова.
Паровая турбина.
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
Газотурбинный двигатель.
Компрессионный холодильник.
Ракетные двигатели.
Энергетика и энергетические ресурсы.

Электростатика

Электрические заряды.
Потенциал. Разность потенциалов.
Диэлектрики в электрическом поле.
Электроемкость.

Законы постоянного тока>

Постоянный электрический ток.
Магнитное поле тока.
Движение заряженных частиц.
Электромагнитная индукция.
Магнетики.
Электрические генераторы и двигатели.
Трехфазная система токов.
Электроизмерительные приборы.

Электрический ток в средах

Электрический ток в металлах.
Проводимость полупроводников.
Р-п переход.
Транзистор.
Электронно-лучевая трубка.
Электрический ток в газах.
Тлеющий разряд.
Электрический ток в электролитах.

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания.
Переменный ток.
Закон Ома для цепи переменного тока.
Электромагнитные волны.
Излучение электромагнитных волн.
Радио и телевидение.

Оптика

Законы распространения света.
Скорость света.
Дисперсия света.
Рентгеновское излучение.
Применение электромагнитных волн.
Интерференция света.
Дифракция света.
Линзы.
Оптические приборы.
Глаз.

Специальная теория относительности

Экспериментальные основы СТО.
Энергия и импульс в СТО.
Законы сохранения в СТО.
Масса и энергия системы частиц в СТО.

Квантовая физика

Открытие электрона.
Фотоэффект.
Спектры.
Планетарная модель атома.
Модель атома водорода по Бору.
Опыт Франка и Герца.
Корпускулярно-волновой дуализм.
Соотношение неопределенностей.
Лазеры.
Частицы и античастицы.

Физика атомного ядра

Атомное ядро.
Ядерные реакции.
Радиоактивность.
Свойства ионизирующих излучений.
Методы регистрации частиц.
Дозиметрия.
Допустимые и опасные дозы облучения.
Ядерная энергетика.
Фундаментальные взаимодействия.
Эволюция Вселенной.

Всем известно, что информация, представленная в структурированном наглядном виде, усваивается намного лучше. В данном разделе собраны таблицы по физике, в которых нет лишней информации, а только то, что действительно нужно для качественного усвоения материала.

Удобная структура раздела

Все таблицы по физике размещенные на данной странице, разбиты по соответствующим разделам. Благодаря такой структуре каталога вам потребуется немного времени, чтобы найти нужную информацию. А разделы, в свою очередь, размещены в порядке, согласно которому происходит их изучение – от механики и до основ физики атомного ядра.

Что из себя представляют таблицы

Любая из размещенных в данном каталоге таблиц имеет удобную и понятную структуру. Процессы и явления, которым она посвящена, описываются здесь при помощи формул, а также рисунков, наглядно отображающих их суть.

Изучать физику при помощи таких таблиц намного проще и интереснее, чем пытаться выудить из массы текстовой информации, размещенной в учебниках, что-нибудь полезное.

Помощь в решении задач

Собранные здесь таблицы по физике – это еще и эффективная помощь в решении задач. Вы быстро найдете нужный материал, который поможет решить задачу. Даже если вы не знаете нужного закона физики или явления должным образом, при помощи таблицы в нем можно разобраться легко и быстро.

Не только для школьников

Собранные здесь таблицы будут полезны не только школьникам. В них собрана основа, без которой не обойтись студентам СУЗов и ВУЗов, а также и практикующим специалистам. В голове же ведь всю физику все-равно не удержишь, а благодаря нашему ресурсу можно легко вспомнить, например, необходимую формулу.

Доступ к информации, размещенной в данном разделе, бесплатен. Пользуйтесь таблицами по физике и решайте поставленные задачи успешно.



gdz-free.ru

Демонстрационные таблицы по физике — Класс!ная физика

Демонстрационные таблицы по физике

Механика. Кинематика. Динамика


Методы физических исследований ………. смотреть

Измерение расстояний и времени ………. смотреть

Кинематика прямолинейного движения ………. смотреть

Относительность движения ………. смотреть

Первый закон Ньютона ………. смотреть

Второй закон Ньютона ………. смотреть

Третий закон Ньютона ………. смотреть

Упругие деформации. Вес и невесомость ………. смотреть

Сила всемирного тяготения ………. смотреть

Сила трения ………. смотреть

Искусственные спутники Земли ………. смотреть

Динамика вращательного движения ………. смотреть

Статика


Виды равновесия ………. смотреть

Законы сохранения в механике


Закон сохранения импульса ………. смотреть

Закон сохранения момента импульса ………. смотреть

Закон сохранения энергии в механике ………. смотреть

Механические колебания и волны ……….


Закон Бернулли ………. смотреть

Механические колебания ………. смотреть

Механические волны ………. смотреть

Звуковые волны ………. смотреть

Молекулярно-кинетическая теория. Строение вещества


Дискретное строение вещества ………. смотреть

Взаимодействие частиц вещества ………. смотреть

Количество вещества ………. смотреть

Температура ………. смотреть

Давление газа ………. смотреть

Уравнение состояния идеального газа ………. смотреть

Теплоемкость ………. смотреть

Кристаллы ………. смотреть

Модели кристаллических решеток ………. смотреть

Ионный проектор ………. смотреть

Термодинамика


Внутренняя энергия ………. смотреть

Работа газа ………. смотреть

Законы термодинамики ………. смотреть

Паровая машина И.Ползунова ………. смотреть

Паровая турбина ………. смотреть

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания ………. смотреть

Газотурбинный двигатель ………. смотреть

Компрессионный холодильник ………. смотреть

Ракетные двигатели ………. смотреть

Энергетика и энергетические ресурсы ………. смотреть

Электростатика


Электрические заряды ………. смотреть

Потенциал. Разность потенциалов ………. смотреть

Диэлектрики в электрическом поле ………. смотреть

Электроемкость ………. смотреть

Законы постоянного тока


Постоянный электрический ток ………. смотреть

Магнитное поле тока ………. смотреть

Движение заряженных частиц ………. смотреть

Электромагнитная индукция ………. смотреть

Магнетики ………. смотреть

Электрические генераторы и двигатели ………. смотреть

Трехфазная система токов ………. смотреть

Электроизмерительные приборы ………. смотреть

Электрический ток в средах


Электрический ток в металлах ………. смотреть

Проводимость полупроводников ………. смотреть

Р-п переход ………. смотреть

Транзистор ………. смотреть

Электронно-лучевая трубка ………. смотреть

Электрический ток в газах ………. смотреть

Тлеющий разряд ………. смотреть

Электрический ток в электролитах ………. смотреть

Электромагнитные колебания и волны


Электромагнитные колебания ………. смотреть

Переменный ток ………. смотреть

Закон Ома для цепи переменного тока ………. смотреть

Электромагнитные волны ………. смотреть

Излучение электромагнитных волн ………. смотреть

Радио и телевидение ………. смотреть

Оптика


Законы распространения света ………. смотреть

Скорость света ………. смотреть

Дисперсия света ………. смотреть

Рентгеновское излучение ………. смотреть

Применение электромагнитных волн ………. смотреть

Интерференция света ………. смотреть

Дифракция света ………. смотреть

Линзы ………. смотреть

Оптические приборы ………. смотреть

Глаз ………. смотреть

Специальная теория относительности

Экспериментальные основы СТО ………. смотреть
Энергия и импульс в СТО ………. смотреть
Законы сохранения в СТО ………. смотреть
Масса и энергия системы частиц в СТО ………. смотреть

Квантовая физика


Открытие электрона ………. смотреть

Фотоэффект ………. смотреть

Спектры ………. смотреть

Планетарная модель атома ………. смотреть

Модель атома водорода по Бору ………. смотреть

Опыт Франка и Герца ………. смотреть

Корпускулярно-волновой дуализм ………. смотреть

Соотношение неопределенностей ………. смотреть

Лазеры ………. смотреть

Частицы и античастицы ………. смотреть

Физика атомного ядра


Атомное ядро ………. смотреть

Ядерные реакции ………. смотреть

Радиоактивность ………. смотреть

Свойства ионизирующих излучений ………. смотреть

Методы регистрации частиц ………. смотреть

Дозиметрия ………. смотреть

Допустимые и опасные дозы облучения ………. смотреть

Ядерная энергетика ………. смотреть

Фундаментальные взаимодействия ………. смотреть

Эволюция Вселенной ………. смотреть

Авторы: Орлов В.А., Кабардин О.Ф.

Источник: http://www.varson.ru/physics.html

class-fizika.ru

Силы в механике — ДИНАМИКА — МЕХАНИКА — ФИЗИКА

ФИЗИКА

 

МЕХАНИКА

 

ДИНАМИКА

 

Силы в механике

 

Закон всемирного тяготения

 

 

— сила
притяжение, [Н];

m1, m2
— массы взаимодействующих тел, [кг];

R — расстояние между центрами масс, [м];

G — гравитационная постоянная, G = 6,672
· 1011 (Н · м2)/кг2.

 

Вес тела

 

 

 

— вес, [Н];

m — масса тела, [кг];

g — ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2;

— ускорение, [м/с2].

 

Закон Гука

 

 

Fпруж — сила упругости, [Н];

k — коэффициент жесткости, [Н/м];

Δl —величина деформации, [м].

 

Сила трения

 

 

Fтер — сила трения, [Н];

μ — коэффициент трения, μ = 1;

N — сила нормального давления, [Н].

 

Трение качения

 

 

Fтер.к
— сила трения качения, [Н];

R — радиус цилиндра, катящегося, [м];

μк — коэффициент трения качения, [м].

schooled.ru

Демонстрационные таблицы по физике :: Класс!ная физика

Механика. Кинематика. Динамика

1. Методы физических исследований.
2. Измерение расстояний и времени.
3. Кинематика прямолинейного движения.
4. Относительность движения.
5. Первый закон Ньютона.
6. Второй закон Ньютона.
7. Третий закон Ньютона.
8. Упругие деформации. Вес и невесомость.
9. Сила всемирного тяготения.
10. Сила трения.
11. Искусственные спутники Земли.
12. Динамика вращательного движения.

Статика

13. Виды равновесия.

Законы сохранения в механике

14. Закон сохранения импульса.
15. Закон сохранения момента импульса.
16. Закон сохранения энергии в механике.

Механические колебания и волны

17. Закон Бернулли.
18. Механические колебания.
19. Механические волны.
20. Звуковые волны.

Молекулярно-кинетическая теория. Строение вещества

21. Дискретное строение вещества.
22. Взаимодействие частиц вещества.
23. Количество вещества.
24. Температура.
25. Давление газа.
26. Уравнение состояния идеального газа.
27. Теплоемкость.
28. Кристаллы.
29. Модели кристаллических решеток.
30. Ионный проектор.

Термодинамика

31. Внутренняя энергия.
32. Работа газа.
33. Законы термодинамики.
34. Паровая машина И.Ползунова.
35. Паровая турбина.
36. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
37. Газотурбинный двигатель.
38. Компрессионный холодильник.
39. Ракетные двигатели.
40. Энергетика и энергетические ресурсы.

Электростатика

41. Электрические заряды.
42. Потенциал. Разность потенциалов.
43. Диэлектрики в электрическом поле.
44. Электроемкость.

Законы постоянного тока

45. Постоянный электрический ток.
46. Магнитное поле тока.
47. Движение заряженных частиц.
48. Электромагнитная индукция.
49. Магнетики.
50. Электрические генераторы и двигатели.
51. Трехфазная система токов.
52. Электроизмерительные приборы.

Электрический ток в средах

53. Электрический ток в металлах.
54. Проводимость полупроводников.
55. Р-п переход.
56. Транзистор.
57. Электронно-лучевая трубка.
58. Электрический ток в газах.
59. Тлеющий разряд.
60. Электрический ток в электролитах.

Электромагнитные колебания и волны

61. Электромагнитные колебания.
62. Переменный ток.
63. Закон Ома для цепи переменного тока.
64. Электромагнитные волны.
65. Излучение электромагнитных волн.
66. Радио и телевидение.

Оптика

67. Законы распространения света.
68. Скорость света.
69. Дисперсия света.
70. Рентгеновское излучение.
71. Применение электромагнитных волн.
72. Интерференция света.
73. Дифракция света.
74. Линзы.
75. Оптические приборы.
76. Глаз.

Специальная теория относительности

77. Экспериментальные основы СТО.
78. Энергия и импульс в СТО.
79. Законы сохранения в СТО.
80. Масса и энергия системы частиц в СТО.

Квантовая физика

81. Открытие электрона.
82. Фотоэффект.
83. Спектры.
84. Планетарная модель атома.
85. Модель атома водорода по Бору.
86. Опыт Франка и Герца.
87. Корпускулярно-волновой дуализм.
88. Соотношение неопределенностей.
89. Лазеры.
90. Частицы и античастицы.

Физика атомного ядра

91. Атомное ядро.
92. Ядерные реакции.
93. Радиоактивность.
94. Свойства ионизирующих излучений.
95. Методы регистрации частиц.
96. Дозиметрия.
97. Допустимые и опасные дозы облучения.
98. Ядерная энергетика.
99. Фундаментальные взаимодействия.
100. Эволюция Вселенной.

Авторы: Орлов В.А., Кабардин О.Ф.

Источник: http://www.varson.ru/physics.html

Устали? — Отдыхаем!

Вверх

class-fizika.narod.ru

Орлов В.А., Кабардин О.Ф. Таблицы по физике. 100 таблиц

Орлов В.А., Кабардин О.Ф. Таблицы по физике

Механика, кинематика и динамика

  1. Методы физических исследований
  2. Измерение расстояний и времени
  3. Кинематика прямолинейного движения
  4. Относительность движения
  5. Первый закон Ньютона
  6. Второй закон Ньютона
  7. Третий закон Ньютона
  8. Упругие деформации. Вес и невесомость
  9. Сила всемирного тяготения
  10. Сила трения
  11. Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
  12. Динамика вращательного движения

    Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

  13. Статика
  14. Динамика и элементы статики
  15. Закон сохранения импульса
  16. Закон сохранения момента импульса
  17. Закон сохранения энергии в механике
  18. Закон Бернулли
  19. Механические колебания
  20. Механические волны
  21. Звуковые волны
  22. Звуковые волны. Громкость звука

    Термодинамика

  23. Внутренняя энергия
  24. Работа газа
  25. Законы термодинамики
  26. Паровая машина Ползунова
  27. Паровая турбина
  28. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания
  29. Газотурбинный двигатель
  30. Компрессионный холодильник
  31. Ракетные двигатели
  32. Энергетика и энергетические ресурсы

    Электростатика. Законы постоянного тока

  33. Электрические заряды
  34. Потенциал. Разность потенциалов
  35. Диэлектрики в электрическом поле
  36. Электроемкость
  37. Постоянный электрический ток
  38. Магнитное поле тока
  39. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях
  40. Электромагнитная индукция
  41. Магнетики
  42. Электрические генераторы и двигатели
  43. Трехфазная система токов
  44. Электроизмерительные приборы

    Электрический ток в различных средах

  45. Электродинамика
  46. Электрический ток в металлах
  47. Проводимость полупроводников
  48. р-n переход
  49. Транзистор
  50. Электронно-лучевая трубка
  51. Электрический ток в газах
  52. Тлеющий разряд
  53. Электрический ток в электролитах

    Электромагнитные колебания и волны

  54. Электромагнитные колебания
  55. Переменный ток
  56. Закон Ома для цепи переменного тока
  57. Электромагнитные волны
  58. Излучение электромагнитных волн
  59. Радио и телевидение

    Молекулярная физика

  60. Дискретное строение вещества
  61. Строение вещества и тепловые процессы
  62. Взаимодействие частиц вещества
  63. Количество вещества
  64. Температура
  65. Давление газа
  66. Уравнение состояния идеального газа
  67. Теплоемкость
  68. Кристаллы
  69. Модели кристаллических решеток
  70. Ионный проектор

    Оптика и специальная теория относительности (СТО)

  71. Геометрическая оптика
  72. Законы распространения света
  73. Скорость света
  74. Дисперсия света
  75. Эффект Доплера для света
  76. Рентгеновское излучение
  77. Применение электромагнитных волн
  78. Интерференция света
  79. Дифракция света
  80. Линзы
  81. Оптические приборы
  82. Глаз
  83. Экспериментальные основы СТО
  84. Энергия и импульс в СТО
  85. Законы сохранения в СТО
  86. Масса и энергия системы частиц в СТО

    Квантовая физика

  87. Открытие электрона
  88. Фотоэффект
  89. Спектры
  90. Планетарная модель атома
  91. Модель атома водорода по Бору
  92. Опыты Франка и Герца
  93. Корпускулярно-волновой дуализм
  94. Соотношение неопределенностей
  95. Лазеры
  96. Частицы и античастицы

    Физика атомного ядра

  97. Атомное ядро
  98. Ядерные реакции
  99. Радиоактивность
  100. Свойства ионизирующих излучений
  101. Методы регистрации частиц
  102. Дозиметрия
  103. Допустимые и опасные дозы облучения
  104. Ядерная энергетика
  105. Фундаментальные взаимодействия
  106. Эволюция Вселенной

Источник информации: http://www.varson.ru/physics.html


Физика в школе

mymark.narod.ru

ЕГЭ по физике – легко!: Динамика (Силы )

Очень часто встречающиеся задачи. Обычно нужно указать силы, действующие на тело, и записать уравнение движения. Но бывают и задачи на зависимости сил от характеристик тел. Сюда же мы поместили задачи на статику (равновесие тел).

Около каждой разобранной задачи указан уровень сложности.


1.Графическая задача о силе упругости (Часть А, базовый уровень, но вызвает затруднения у школьников)

2. Задача на определение плеча силы (Часть А, базовый уровень, но вызвает затруднения у школьников)


Плечо силы — кратчайшее расстояние от данной
точки (центра вращения) до линии действия силы. 

Проведем
линию действия силы
N2, то есть прямую, на которой лежит вектор силы (синяя линия на рис.). Затем
из точки О3 опустим перпендикуляр на эту линию (фиолетовый отрезок) – это и
будет
кратчайшее расстояние. Из обозначенных на
рисунке отрезков длина перпендикуляра равна длине отрезка А-О1. (ответ №3)

Если линия действия силы проходит через точку,
относительно которой определяется плечо (центр вращения), то в этом случае
длина плеча равна нулю (например, как для силы
F  относительно точки О3).

Обратите
внимание, что длина плеча данной силы  относительно
разных точек –разная. Например, плечо силы
N2 относительно точки О1
равно 0, относительно точки О2 равно О-О1.

Попробуйте
определить плечи всех сил относительно точек О1, О2, О3.

3. Задача на плавание тела (Часть В, базовый уровень, но вызвает затруднения у школьников)

В задачах на плавание тел можно также применять стандартный подход: анализируем характер движения и записываем 2-й закон Ньютона.

Характер движения — это то, как движется тело: покоится, двигается равномерно и прямолинейно или с ускорением. Соответственно, оно обладает ускорением равным нулю или неравным нулю. По характеру движения часто можно определить, куда направлен вектор ускорения и, соответственно, равнодействующая сила.

В данном случае тело покоится. Следовательно, ускорение и равнодействующая сила равны нулю. Следовательно, тело плавает, если сила Архимеда по величине равна силе
тяжести (см.рис).

 

Сила тяжести не зависит от свойств жидкости и не изменяется.

Если шарик в масле продолжает плавать, величина силы
Архимеда не изменится.

Плотность масла меньше плотности воды. Поэтому, чтобы
величина силы осталась прежней,  объем
погруженной части должен стать больше. Глубина погружения увеличится.

4. Задача о движении по наклонной плоскости (Часть С,
повышенный уровень)

Решение.

Применяем стандартный подход: анализируем характер движения
и записываем 2-й закон Ньютона.

Обычно по наклонной
плоскости тело движется с ускорением. Хотя нужно иметь в виду, что это не
всегда так: из-за большого трения тело может двигаться равномерно или
покоиться.
Но это – редкие случаи, которые оговариваются в тексте задачи. В
этой задаче сказано, что тело начинало двигаться из состояния покоя, значит,
двигалось с ускорением.

Прежде, чем записать 2-й закон Ньютона, изобразим силы,
действующие на тело (см.рис.). Здесь нужно знать, что действие поверхности
(наклонной плоскости) описывается с помощью двух сил: реакции опоры N и
силы трения. Сила реакции опоры N всегда перпендикулярна поверхности, сила трения
скольжения  направлена противоположно
движению (скорости) тела. 

Сразу выбираем систему координат (ось х обычно
направляется вдоль наклонной плоскости).

 2-й закон Ньютона в
векторной форме (всегда пишется сумма векторов сил, куда бы они ни были
направлены):

В задаче необходимо найти коэффициент трения, т.е. нас интересует сила
трения. Она встречается в первом уравнении. Обратите внимание, школьники
часто ошибаются, считая, что сила трения пропорциональна силе тяжести.
Сила трения как одно из проявлений действия поверхности на тело,
пропорциональна силе реакции опоры N.  Поэтому, второе уравнение здесь не менее важно, чем первое:

Для расчета коэффициента трения не хватает значения
ускорения. Его можно получить, проанализировав приведенные экспериментальные
данные. Известна длина вектора перемещения (расстояние) и время. При
равноускоренном движении тела из состояния покоя, ускорение может быть найдено
по формуле

 

Но в приведенной в тексте задачи таблице много значений
времён! Вот тут проверяются так называемые методологические умения ученика: он
должен понимать, что перед использованием значение времени нужно усреднить,
оставив нужное количество значащих цифр:

t (ср)=(0.470+0.468+…+0.475)/5=0.4754≈0.475

Тогда a=3.546
м/с2,     k≈0.17

 

5. Задача о шайбе, движущейся по вертикальному кольцу (Часть С, высокий уровень)

 Решение.

Задачи высокого уровня сложности отличаются тем, что для их
решения не достаточно только знания стандартных алгоритмов. В них всегда
содержится «изюминка» — ситуация, в которой нужно придумать, как реализуются
физические законы. Вот и в этой, на первый взгляд, стандартной задаче есть
такая «изюминка».

Сначала изобразим силы, действующие на тело в начальной и
конечной точках траектории на кольце (см.рис.). В нижней точке стандартно:
действуют сила тяжести и сила реакции опоры так, что их равнодействующая является
центростремительной силой, обеспечивающей ускорение, направленное к центру. В
верхней точке сложнее: шайба уже отрывается, то есть, реакции опоры уже нет,
сила тяжести продолжает действовать.

«Изюминка» же заключается в том, что не надо думать, что
скорость в точке отрыва равна нулю (несмотря на то, что в тексте задачи
написано, что шайба «свободно падает»). Нужно хорошо понимать, что движение по окружности происходит, пока
есть равнодействующая центростремительная сила, создающая центростремительное ускорение
(равное квадрату скорости, деленному на радиус).
Как только
равнодействующая сила (сумма сил, действующих на тело) становится по величине
меньше нужной для создания такого ускорения, тело меняет траекторию (в данном
случае – падает).

В верхней точке имеется составляющая силы тяжести, создающая
центростремительное ускорение. Чтобы понять, как это происходит, можно
формально разложить силу тяжести на две составляющие (см. рис.). Составляющая
№1 создает центростремительное ускорение, позволяющее двигаться по окружности
со скоростью u,
а  составляющая №2 создает тангенциальное
ускорение, уменьшающее скорость.

Скорость u в данной точке можно определить
из закона сохранения энергии

ege-legko.blogspot.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о