![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Перемещение всегда равно площади фигуры ограниченной графиком скорости и осью времени.13. Уравнение движения. x= x0+ Sх,гдеxиx0 - конечная и начальная координаты Sх – проекция перемещения.
Примеры криволинейного движения: равномерное и неравномерное движение по окружности (когда на тело действует перпендикулярная сила), движение по параболе (баллистическое движение, когда скорость тела направлена под углом к горизонту), колебания маятника, или груза на пружине. 1. Координата вращающейся точки находится по уравнениюx = Rcos φ,где R – радиус окружности при движении тела по окружности, аφ –угол поворота радиуса, соединяющего тело с началом отсчёта (центром окружности).
Описывается такими же законами, что и движение по окружности.Классическими колебательными системами, способными совершать свободные колебания, являются математический маятник и груз на пружине. Колебания, совершаемые благодаря начальному запасу энергии, называются свободными. Колебания, происходящие под действием внешней периодической силы, называются вынужденными. Если частота внешней периодической силы совпадает с частотой свободных колебаний, то наступает резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты свободных колебаний с частотой внешней периодической силы. Резонанс является причиной разрушения зданий, мостов, обрыва проводов, поломки двигателей и т.д. При колебаниях происходят изменения энергии – потенциальная переходит в кинетическую и обратно. Но, если колебания незатухающие, то полнаямеханическая энергия остаётся неизменной E = mv2/2 + mgh = mv2 max /2 = mghmax Координата колеблющейся точки находится по уравнениюx = Rcos φ,где R – длина маятника, или максимальная координата (амплитуда) при колебаниях, аφ –угол отклонения маятника – фаза колебания. Колебания, в которых
Период колебаний маятника определяется по формуле где l – длина нити. Период колебаний груза на пружине по формуле , где m – масса груза, а k - жёсткость пружины.
2. Происходит под действием силы тяжести. Ускорение во всех точках траектории направлено, как и сила тяжести, вертикально вниз. Скорость во всех точках траектории направлена по касательной. В верхней точке траектории скорость направлена горизонтально. По законам баллистики движутся снаряды, пули, брошенные под углом к горизонту тела.
ЗАКОНЫ НЬЮТОНА. Высказывания Галилея. «Нет действия, нет изменения скорости. Есть действие, есть изменение скорости. Каждому действие есть противодействие.»
Первый закон Ньютона: «Тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют другие тела». Сила – физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое, в результате которого возникает ускорение, или деформация. Чем больше сила, тем больше ускорение. F = ma. Измеряется в Ньютонах Н Инертность – свойство тел сопротивляться изменению скорости.
Зависимость изменения скорости от массы. Чем больше масса, тем меньше изменение скорости. Равнодействующая сила равна векторной сумме всех, действующих на тело сил. Второй закон Ньютона: «В инерциальной системе отсчёта ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе тела». Третий закон Ньютона: «Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлении и действуют вдоль прямой, соединяющей эти тела». Эти силы направлены вдоль прямой, соединяющей центры тел, они всегда одной природы СИЛЫ. 1. Сила упругости – сила, возникающая при деформации и направлена противоположно смещению частиц при деформации. Fупр= - kx, х – деформация тела, k – жёсткость, которая определяется упругими свойствами тела. Сила нормального давления– сила упругости, действующая на тело со стороны опоры, перпендикулярно её поверхности. Сила натяжения – сила упругости, действующая на тело со стороны нити или пружины. Закон Гука: Сила упругости, возникающая при деформации, пропорциональна деформации и направлена в сторону, противоположную деформации. Fупр= - kx 2. Сила трения покоя – сила, препятствующая возникновению движения одного тела по поверхности другого. (Она всегда по модулю равна силе, приложенной к телу, но противоположна ей по направлению). Максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения. Сила трения скольжения – сила, возникающая при движении и направленная в сторону, противоположную движению. Она прямо пропорциональна силе нормального давления Fmp = μ N. μ – коэффициент трения, который зависит от качества обработки соприкасающихся поверхностей и материала, из которого они изготовлены 3. Вес тела – сила, с которой тело действует на опору или подвес. - вес тела в случае горизонтального движения на горизонтальной опоре P = mg; - при движении вверх с ускорением P = m(g+a), без ускорения - P = mg движение вниз с ускорением P = m(g-a), без ускорения P = mg. - вес тела всегда по модулю равен силе реакции опоры. P = N = Т Невесомость. Вес тела равен нулю, когда тело свободно падает, т.е. на него действует только сила тяжести. Перегрузки. Вес тела возрастает в несколько раз. 5. Закон всемирного тяготения: все тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной массам этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Эта сила называется силой всемирного тяготения F = G M m/R2 G = 6,67 ∙ 10-11 Нм2/кг2 –гравитационная постоянная, которая показывает, с какой силой два тела массой по 1 кг притягиваются друг к другу на расстоянии 1 м. 6. Сила тяжести – сила, с которой Земля притягивает к себе тела. На Земле и на различных планетах Fm =mg, где g – ускорение свободного падения на планете Для преодоления силы тяжести телу необходимо сообщить скорости: · 7,8 км/сек – 1-я космическая скорость (тело становится спутником Земли). · 11,2 км/сек – 2-я космическая скорость (тело становится спутником Солнца). · 42 км/сек – 3-я космическая скорость (тело покидает Солнечную систему).
ВОЛНЫ. ЗВУК. 1. Продольная волна (частицы колеблются вдоль распространения возмущения) – возникает во всех средах.
Скорость механической волны – скорость распространения возмущения в среде. Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний её источника (расстояние между двумя соседними гребнями)λ =υT = / ν, где λ- длина волны,υ – скорость, Т – период. На графике Т = 8 сек. Амплитуда хмах=0,5 м Звук. Всякое звучащее тело колеблется, но не всякое колеблющееся тело звучит. Частота звуковых колебаний 20 – 20000 Гц. Эти колебания создают в упругой среде звуковые волны, которые вызывают у человека слуховые ощущения. Ниже 20Гц – инфразвуки, выше 20000 – ультразвуки. Звуковая волна является продольной волной, поэтому распространяется во всех упругих средах. Самая большая скорость распространения звука в твёрдых телах, самая маленькая – в газах. Причина – упругие свойства среды. Высота звука определяется частотой. Тембр звука определяется наличием обертонов. Громкость звука определяется амплитудой колебаний давлений в звуковой волне. Порог слышимости – при 1 кГц 10-5Па . Болевой порог – 10 Па. Звуковые волны отражаются от препятствий. Это явление называется ЭХО. Используется в эхолотах – приборах для определения глубины. Время движения до дна и обратно t = 2S/vзв Обычно в эхолотах используется ультразвук.
![]()
![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
2. Самолёт пролетел первую треть пути со скоростью 1100км/час, а оставшийся путь со скоростью 800км/час. Найти среднюю скорость его полёта. Методика решения задач на расчёт средней скорости – вводится величина, о которой ничего неизвестно, по этой величине составляется уравнение, затем эта величина выражается через известные величины.
3. По графику зависимости скорости от времени найти параметры движения и написать уравнение движения.
x = xo +Vot + at2/2, x = 6t + t2/2, Рисунок 2. самостоятельно.
изменения скорости и построить график зависимости скорости от времени: а) х = t - 0,5 t2, б)х = 2t + t2 а) Vo = 1м/с , a = - 1м/с2, V = 1 – t. б - самостоятельно 6. Дано уравнение движения катера x = 8t – 0,5t2и теплоходаx = – 10t. Найти начальные скорости и ускорения каждого тела. Написать закон изменения скорости для каждого и построить графики зависимости скорости от времени
8 Автомобиль движется со скоростью72км/час. Найти его ускорение и тормозной путь перед светофором , если время торможения 4 сек. Решение по алгоритму.
1. Укажите направление ускорения тела. 2. По какой траектории движется тело? Почему?
на подъёме, на спуске, в верхней точке траектории.
10.Автомобиль массой 2 тонны проходит по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 40 м. ср скоростью 36 км /час. С какой силой автомобиль давит на мост в его середине.? С какой скоростью должен двигаться автомобиль, чтобы в середине моста водитель оказался в состоянии невесомости? Решение: mg - N = ma. a = v2/R, P = N.При невесомости вес тела равен0,следовательно иN = 0
11. Мяч массой 200г брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с. A. Найти максимальную высоту и время подъёма.
C. Найти силу тяжести и вес мяча в верхней точке траектории.
12. Спутник массой 600 кг движется на высоте 1600 км над поверхностью Земли со скоростью 8 км/с. Радиус Земли 6400 км. A. С какой силой притягивается спутник к Земле? B. Что произойдёт с орбитой спутника, если скорость спутника увеличить до 9 км/с? C. Чему равен вес спутника во время полёта 13. Лодка качается на волнах, длина которых 5 м. Каждые 4 секунды лодка поднимается на гребне. Найти: A. Период и частоту колебаний. B. Скорость волны. C. Изменится ли расстояние от лодки до берега при отсутствии ветра?
14. Плот качается на волнах, длина которых 6 м. Наблюдатель видит как плот каждые 5 секунд поднимается на гребне.
B. Изменится ли расстояние от плота до берега при отсутствии ветра?
|