Учитель физики МОУ « Лицей 1» г.Всеволожск ЛО Богданова Наталья Геннадьевна. - презентация

1 Учитель физики МОУ « Лицей 1» г.Всеволожск ЛО Богданова Наталья Геннадьевна.

2 1.Выяснить, каким законам подчиняется описываемый в задаче физический процесс, какие силы действуют на интересующие нас тела. Выписать значения заданных величин. 2.Сделать схематический чертеж и указать все силы, действующие на каждое тело, а также ускорения и скорости. 3.Выбрать прямоугольную систему координат. При этом в случае прямолинейного (равноускоренного или равномерного) движения за положительное направления оси OX обычно принимается направления движения тела; при движении тела по окружности положительное направления оси OX совпадает с направлением центростремительного ускорения, т.е вдоль радиуса к центру окружности. Указать начало координат и начало отсчета времени. Направление осей следует выбирать так, чтобы они совпадали с направлением большинства действующих сил и направлением движения.

3 4.Определить все силы, действующие на каждое из тел системы. Для каждой силы указать точку приложения, направления и материальный источник. Взаимодействие сил заменить силами. Точи приложения сил, действующих на данное тело, совместить в одной точке тела. 5.Для каждого тела в отдельности записать || закон динамики в векторной форме: (число векторных уравнений должно быть равно числу тел).

4 6.Для каждого тела найти проекции всех сил оси OX и OY и на основании второго закона Ньютона составить уравнения: F1x+F2x+…+Fnx=max, F1y+F2y+…+Fny=may, где аx, аy – ускорения тела массой m на оси OX и OY. Если тело движется по окружности радиусом R равномерно, то ax=V ²/R, ay=0. Если тело движется равномерно прямолинейно, ax=0, ay=0. Если вдоль оси OY тело не движется,то выполняется условия равновесия: сумма проекции всех действующих на это тело сил на ось OY равна нулю.

5 7.Если число неизвестных больше числа записанных уравнений, то нужно составить еще кинематические уравнения. 8.Решить полученную систему уравнений относительно искомых величин и решать полученную систему, используя дополнительные данные задачи и выражения для конкретных видов сил: Трения F тр= μN Сопротивления при движении в жидкости Архимеда Fa= ρж g Vm

6 Равномерное прямолинейное движение. Равноускоренное прямолинейное движение. Равнозамедленное прямолинейное движение. Движение под действием силы, направленной под углом к горизонту. Тело прижато к опоре.

7 . X: Fт-Fтр =ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN X: Fт-Fтр =ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN

8 X: -Fтр = - ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN X:F cosa- Fтр= ma Y:F sina-mg + N = 0 Fтр = μN

9 Тело прижато к опоре.

10 Дано : Fт = 0,5 кН =500 H μ = 0.1 Найти: m

11 Решение: у a N Fтр x mg N + mg + Fтр = ma x:-Fтр = -ma y: N – mg = o ; N = mg Fтр= μN = μmg μg=a S =V² - V 0 ² ; a = V 0 ² - 2a 2S mg = V 0 ² S= V 0 ² 2S 2μg S= (8,33м/с)² =5.78м 2*0,6*9,8м/с² S 12м Ответ: водитель нарушил правила дорожного движения. 263 Дано: S 0 = 12м V =0 м/с V 0 =30 км/ч= =8,33м/с μ= 0,6 Найти: S

12 Движется равноускоренно. Движется равнозамедленно. Движется равномерно соскальзывает. Соскальзывает.

13 x: Fтяг – mgsina-Fтр=ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN x: -Fтр – mgsina = - ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN

14 X: Fтяг – mgsina = 0 y: N – mgcosa = 0 F тр= μN x: mgsina – Fтр = ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN

15 А x: mg sina – Fтр = 0 ; x: Fтр = mg sina y: N – mg cosa = 0 ; y: N = mg cosa F тр= μN μ = Fтр = mg sina = tga N mgsina 0.8 = tga a max = 38,66 a Тогда Fтр = mg sina = 2 кг * 9,8 м/с² * sin30 = 10 H Ответ : 10 H Дано : a = 30 μ = 0.8 m = 2 кг Найти: Fтр

16 N F 1 x Fтр 1. y mg a 0 y N F 2 x 2. F Т р mg a 0 N A x 3. F 3 y F Т р 0 mg a Решение: 1. 0 = N + F 1 + Fтр+ mg x:F 1 +F 2 –mg sina = 0 y:N – mg cosa = 0 ; Fтр = μN; F 1 = mg(sina – μcosa)=mg(h-μ l² - h² ) =50кг* 10м/с²(3м– l 5 м -0,2 (5м)²-(3м)² )= 230Н = N + F 2 + Fтр+ mg x:F 2 – Fтр – mgsina = 0 y:N – mgcosa = 0 ; Fтр = μN; F 2 = mg(μcosa + sina)=mg(h+μ l² - h²) =50кг* 10м/с²(3м+ l 5 м +0,2 (5м)²-(3м)² ) = 380 H. 3. ma = F 3 + N + Fтр + mg x:ma= F3 – Fтр – mgsina y:0=N-mgcosa ; Fтр = μN; F 3 =ma+ mg(μcosa + sina)=ma+mg(h+μ l² - h²) l =50кг*1м/с²+50кг* 10м/с²(3м +0,2 (5м)²-(3м)²) = 430 H 5 м Ответ: F 1 = 230Н,F 2 = 380 H,F 3 = 430 H 288 Дано: l = 5 м h = 3 м m = 50 кг a = 1 м/с² μ= 0,2 Найти: F 1,F 2,F 3

17 рис.1 Плоская шайба массой m лежит на горизонтальном круге который, равномерно вращается с угловой скоростью w. Коэффициент трения шайбы о круг μ. Расстояние от шайбы до оси вращения равно R. N + mg + Fтр = ma Направим ось OX к центру O 1 окружности, по которой движется шайба, а ось OY - вертикально вверх. На шайбу действует сила тяжеcти Fт= mg,сила нормальной реакции опоры N и сила трения Fтр. Спроектировав эти силы на оси OX и OY, составим, согласно второму закону Ньютона, два уравнения: F тр = ma n, N – mg = 0 Отсюда N = mg. Так как F тр = μ N, F тр = μmg. Следовательно, μmg= =ma n или μmg = mw²R μg = w²R

18 Рис 2 Чтобы двигаться по окружности радиусом R со скоростью v,велосипедист, повернув руль, должен наклониться в сторону поворота. Найти угол наклона велосипедиста к плоскости дороги. Когда велосипед наклонен, сила реакции дороги Q направлена под углом a к поверхности дороги рис 2. Эта сила является равнодействующей двух сил – силы нормальной реакции дороги N и силы трения Fтр Последняя всегда принимает такое значение, что сила Q проходит через цент тяжести системы тел состоящих из велосипедиста и велосипеда. На систему действует, кроме силы Q, сила тяжести Fт = mg, направленная вертикально вниз. Систему координат выбираем так, чтобы ось OX была направлена к центру окружности, а ось OY – вертикально вверх.В проекциях на эти оси составим уравнения на основании второго закона Ньютона: Qx + Ftx = man, Qy +Fty = 0 или Qcosa = m v ², Qsina =mg R Разделив почленно последнее на предпоследнее, получим tga = g R. Следовательно, угол наклона v² велосипедиста a = arctg g R v²