Определение ускорения и пути , пройденного телом по графику зависимости скорости от времени движения

= =

 

Путь можно определить как площадь фигуры под графиком V(t)

S- путь за время (, S= , S= .

 

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС №4

Сформулируйте понятия свободного падения. Объясните отличия падения тел в воздухе от их падения в вакууме. Запишите закон свободного падения тела падающего без начальной скорости с некоторой высоты. Сформулируйте понятия баллистического движения.

ОТВЕТ:

Свободное падение - падение тела с некоторой высоты под действием только силы притяжения земли.

Свободное падение- это равноускоренное движение с ускорением g= 9,8 . Ускорение свободного падения всегда направлено вертикально вниз к центру земли.

При свободном падении любые тела одновременно падающие с одинаковой высоты достигнут поверхности земли с одинаковой скоростью в один и тот же момент времени.

Свободное падение возможно только в вакууме. В воздухе на тела действует сила сопротивления, которая зависит от массы, формы и размеров тел. Поэтому тела, падающие в воздухе, не могут достигнуть поверхности земли одновременно.

- Формулы для определения высоты падения тела без начальной скорости,

Где h- высота , V- скорость в момент падения тела, g , - ускорение свободного падения, t= ,- время падения.

- формула для определения скорости тела, падающего с некоторой высоты в момент времени t без начальной скорости.

 

Баллистическое движение - движение тела по инерции под действием силы тяжести земли (движение тела брошенного горизонтально с некоторой высоты и движение тела брошенного под углом горизонта).

При баллистическом движении тело перемещается одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскости. Движение по горизонтали является равномерным, а движение по вертикали равноускоренным с ускорением свободного падения g.

Частный случай баллистического движения - горизонтальный бросок (траектория движения парабола)

Частный случай баллистического движения – бросок под углом к горизонту (траектория движения парабола)

 

 

 

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС №5

Сравните равномерное движение по окружности и прямолинейное равномерное движение. Дайте определение понятиям: период, частота, линейная скорость, центростремительное ускорение. Запишите формулы, выражающие линейную и угловую скорости и связь между ними, ускорение при равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение).

ОТВЕТ:

Равномерное прямолинейное движение	Равномерное движение по окружности
Траектория движения -прямая линия Модуль скорости не изменяется 𝓥=const Направление вектора скорости не изменяется. =const Ускорение равно нулю	Траектория движения - окружность Модуль скорости не изменяется 𝓥=const ≠const. Направление вектора скорости постоянно 𝓥 изменяется. Вектор скорости всегда направлен по касательной к окружности Ускорение, которое изменяет направление скорости, называется центростремительным() Центростремительное ускорение не меняет модуля скорости Центростремительное ускорение направлено к центру окружности

 

Перио д - время, за которое совершается один полный оборот по окружности. Т=[с];

. Т= (N-число оборотов, t-время движения)

Частота -число оборотов, совершаемых за единицу времени.

=[Гц, ] =[оборот/с]; = ; =

Линейная скорость - путь, пройденный телом за единицу времени.

Центростремительное ускорение – изменяет направление скорости .

Центростремительное ускорение всегда направлено в центру окружности, и перпендикулярно вектору скорости.

Угловая скорость ω= [рад/с] -угол,на который поварачивается тело за единицу времени.

𝓥=ωR -связь линейной и угловой скорости

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС №6

Сформулируйте принцип относительности Галилея. Какие системы отчета являются инерциальными, а какие неинерциальными? Приведите примеры. Сформулируйте 1 закон Ньютона. Объясните, в чем состоит явление инерции? Приведите примеры.

ОТВЕТ:

Принцип относительности Галилея: Во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики имеют один и тот же вид. Это значит, что при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой, математические формулы, описывающие законы механики, не изменяются.

Инерциальные системы отсчета - системы отсчета, относительно которых тело, при отсутствии внешних воздействий движется прямолинейно и равномерно.

Неинерциальные системы отсчета - системы отсчета, к которым не применим закон Ньютона.

Инерциальных систем существует бесконечное множество. Система отсчета, связанная с поездом, идущим с постоянной скоростью по прямолинейному участку пути, – тоже инерциальная система (приближенно), как и система, связанная с Землей. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Ускорения какого-либо тела в разных инерциальных системах одинаковы. Если рассматривать движение тел относительно Земли более точно, то необходимо учитывать вращение Земли вокруг Солнца и тогда Земля- это неинерциальная система отчета.

Первый закон Ньютона: (Данный закон в механике Ньютона считался аксиомой).

Существуют такие системы отсчета, относительно которых,поступательно движущиеся тела, сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела.

Инерция -явление сохранения скорости движения тела, при отсутствии внешних воздействий. Инерция это явление движения тела в отсутствие какой-либо «движущей» силы, т. е. такой силы, направление которой совпадало бы с направлением движения данного тела

Например, при резком торможении автомобиля, пассажир по инерции продолжает двигаться вперед, с прежней скоростью.

В земных условиях из-за трения и сопротивления среды движение по инерции происходит с уменьшающейся скоростью.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС №7

Сформулируйте понятие массы как меры инертности тела. Дайте определение силы и назовите единицы измерения силы. Объясните способы определения равнодействующей нескольких сил. Сформулируйте второй закон Ньютона и его особенности. Приведите примеры применения 2 закона Ньютона. Сформулируйте третий закон Ньютона и его особенности. Приведите примеры применения 3 закона Ньютона.

ОТВЕТ.

Масса – это скалярная физическая величина, характеризующая меру инертности тела. Инертность – это способность тела оказывать сопротивление внешнему воздействию. Значит чем больше масса, тем больше сопротивление тела внешнему воздействию.

Измерительный прибор- весы.

Дополнительные единицы измерения

Сила – это векторная величина, характеризующая меру воздействия на тело. В результате действия силы, тело может изменить свою скорость или деформироваться. Сила - векторная величина, которая имеет числовое значение, направление в пространстве и точку приложения. Точкой приложения всех сил в динамике (кроме веса) является центр тяжести тела.

Измерительный прибор – динамометр

Единицы измерения силы F-[H]– Ньютон. 1Н = 1 .

Различают силы: Т- сила натяжения нити, mg-сила тяжести, Fm – сила тяги,F_тр. – сила трения, F_упр – сила упругости, N –реакции опоры.

Равнодействующая сил - это векторная сумма всех сил, действующих на тело

Второй закон Ньютона (возможно 2 формулировки)

1) равнодействующая всех приложенных сил, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силы ускорение. F=ma.

2) ускорение сообщаемое телом действием некоторой силы прямо пропорционально значению этой силы и обратно пропорциональна массе тела.

a = .

Особенности 2 закона Ньютона:

1) ускорение, с которым двигается тело, направлено так же, как равнодействующая сил, приложенных к нему а↑↑F.

2) чем большей массой обладает тело, тем меньше ускорения оно получит в результате действия одинаковой силы m₁>m₂, a₁ = , a₂ = . Отсюда следует, что a₁<a₂.