Динамика. 2 закон Ньютона

1. ДИНАМИКА

2 закон
Ньютона

2. Повторение

1. Сформулируйте первый закон Ньютона.
2. Тело движется прямолинейно и
равномерно. Действуют ли на тело другие
тела? Меняется ли при этом скорость?
3. Какие системы отсчета называют
инерциальными?
4. Инерциальна ли система отсчета,
движущаяся с ускорением, относительно
какой-либо инерциальной системы?

3. Повторение

1. Парашютист спускается, равномерно и
прямолинейно. Действие каких тел
компенсируется при этом?
2. Система отсчета жестко связана с лифтом. В
каких из ниже приведенных случаев систему
отсчета можно считать инерциальной? Лифт:
а) свободно падает;
б) движется равномерно вверх;
в) движется ускоренно вверх;
г) движется замедленно вверх;
д) движется равномерно вниз.

4. Повторение

3. Как движется поезд, если яблоко, упавшее
со столика вагона в системе отсчета «вагон»:
а) движется по вертикали;
равномерно
б) отклоняется при падении вперед; замедленно
в) отклоняется назад; ускоренно
г) отклоняется в сторону. поворачивает

5.

4. Птица вспорхнула с ветки и полетела. Она
летит благодаря взаимодействию с
1) веткой
2) землёй
3) воздухом
4) другими птицами

6.

5. Если на тело не действуют другие тела или
действуют, но сумма сил, характеризующих их
взаимодействие, равна нулю (действие тел
скомпенсировано), то тело
1) обязательно движется по инерции равномерно и
прямолинейно;
2) движется но обязательно останавливается;
3) обязательно покоится;
4) движется равномерно и прямолинейно или
покоится;

7.

6. Систему отсчета, связанную с Землей,
будем считать инерциальной. Система
отсчета, связанная с автомобилем, тоже будет
инерциальной, если автомобиль
1) движется равномерно по прямолинейному
участку шоссе
2) разгоняется по прямолинейному участку
шоссе
3) движется равномерно по извилистой дороге
4) по инерции вкатывается на гору

8.

7. Аэростат летит равномерно и прямолинейно
параллельно горизонтальной дороге, на которой
находится неподвижный автомобиль. Выберите
правильное утверждение.
1) Система отсчёта, связанная с аэростатом, является
инерциальной, а система отсчёта, связанная с
автомобилем, инерциальной не является.
2) Система отсчёта, связанная с автомобилем, является
инерциальной, а система отсчёта, связанная с
аэростатом, инерциальной не является.
3) Система отсчёта, связанная с любым из этих тел,
является инерциальной.
4) Система отсчёта, связанная с любым из этих тел, не
является инерциальной.

9.

8. Массивный груз подвешен на тонкой нити
1. К грузу прикреплена такая же нить 2. Если
медленно тянуть за нить 2,то оборвется
1)только нить 1
2) только нить 2
1
3)нить 1 и нить 2 одновременно
4) либо нить1, либо нить 2, в
зависимости от массы груза
2

10.

9. Массивный груз подвешен на тонкой нити
1. К грузу прикреплена такая же нить 2. Если
резко потянуть за нить 2,то оборвется
1)только нить 1
2) только нить 2
1
3)нить 1 и нить 2 одновременно
4) либо нить1, либо нить 2, в
зависимости от массы груза
2

11.

10. Если по центру тонкой деревянной палки,
подвешенной на двух тонких нитях, резко
ударить железным стержнем, то
1)оборвется одна из нитей
2) оборвутся обе тонкие нити
3) палка сломается
4) возможен любой вариант, в
зависимости от силы удара

12.

11. На рисунке изображен график зависимости
модуля скорости вагона от времени в
инерциальной системе отсчета. В течение
каких промежутков времени суммарная сила,
действующая на вагон со стороны других тел,
равнялась нулю, если вагон двигался
прямолинейно?
1) 0 – t1, t3 – t4
2) 0 – t4
3) t1 – t2, t2 – t3
4) таких промежутков времени нет

13. Второй закон Ньютона

14. Сила

1) Сила – это векторная физическая величина
являющаяся мерой взаимодействия тел.
2) Сила - есть причина изменения скорости тел,
ускорения.
3) Обозначают: F
4) На рисунке изображают в виде направленного
отрезка – вектор
5) Измеряют – динамометром в Ньютонах
6) Результат действия силы зависит:
• От точки приложения;
• Модуля;
• Направления;

15. Равнодействующая сила

Равнодействующая сила – это сила, которая
оказывает такое же действие как и
одновременно несколько действующих сил,
равна векторной сумме сил действующих на
тело.

16. Сложение сил

Силы направлены в одну сторону
R F1 F2
F2
F1
R

17. Сложение сил

• Силы направлены в одну сторону
R
F1 F2
R F2 F1

18. Сложение сил

• Силы направлены в противоположные стороны
F1
R
F2
R F1 F2

19. Сложение сил

• Силы направлены в противоположные стороны
R
F2
F1
R F2 F1

20. Сложение сил

F1
Сложение сил
R
F2
F1
R
F2

21. Сила тяжести

Определение
Обозначение
Природа
Сила с которой Земля
притягивает к себе все
тела
Fтяж
Гравитационная

22. Сила тяжести

Направление
Всегда вертикально
вниз
К чему приложена, Приложена к телу
Точка приложения Точка приложения в центре
находится
массы
Графическое
изображение
Fтяж
Fтяж

23. Сила тяжести

Причина
Наличие массы у тела,
притяжение к Земле
Зависит
От массы тела;
Высоты тела над поверхностью
земли;
Широты места;
Модуль
Fтяж m g
H
Н
м
g 9,8 10 10 2
кг
кг
с

24. Сила упругости

Определение
Сила возникающая при
деформации тела,
направленная в
противоположную сторону
деформации
Обозначение
Fупр
Природа
электромагнитная

25. Сила упругости

Направление
В противоположную
сторону деформации
К чему приложена, Приложена к телу
Точка приложения Точка приложения в центре
находится
массы
Графическое
упр
изображение
F
Fупр

26. Сила упругости

Причина
Зависит
Модуль
Наличие деформации
От удлинения;
Жесткости;
Fупр k
Н
k 1
м
1м
0

27. Сила – Вес тела

Определение
Обозначение
Природа
Сила с которой тело действует
на опору или подвес,
вследствие земного
притяжения
Р
электромагнитная

28. Сила – Вес тела

Перпендикулярно к опоре,
противоположно силам
упругости
К чему приложена, Приложена к опоре или
Точка приложения подвесу
Точка приложения на опоре или
находится
подвесе
Направление
Графическое
изображение
Р
Р

29. Сила – Вес тела

Причина
Зависит
Модуль
Деформация тела
От массы тела;
Р m g
Р 0
НЕВЕСОМОСТЬ
Если опора или подвес
неподвижны или двигаются с
постоянной скоростью
H
Н
м
g 9,8 10 10 2
кг
кг
с

30. Сила трения

Определение
Обозначение
Природа
Сила возникающая при
относительном перемещении
одного тела по поверхности
другого
Fтр
электромагнитная

31. Сила трения

Направление
К чему приложена,
Точка приложения
находится
Графическое
изображение
В противоположную
сторону движению
Приложена к телу
Точка приложения в центре
массы
Fтр
Fтр

32. Сила трения

Причина
Наличие шероховатостей
поверхности;
взаимное притяжение молекул
поверхностей;
Зависит
От прижимающей силы;
Качества поверхности;
Модуль
Fтр N

33. Причина возникновения ускорения - СИЛА

Определим как взаимосвязаны друг с
другом три физических величины:
получаемое телом под
действием данной силы
и
на которое действует
сила.

34. Опыт

35. Результаты опыта

Рассчитайте ускорение
2s
а 2
t
S,м
1,6
1,8
t, с
4
6
Масса m
Масса 2m
а, м/с2
0,2
0,1
Как изменялась масса? увеличилась
Как изменялось ускорение? уменьшилось

36.

.
а = 1 м/с²
а
Проведём опыт по
измерению ускорения
которое получает тело
под действие силы
в 1 Н.
1 кг
Опыт 1
1Н

37.

.
а = 0,2 м/с²
а
В опыте мы
силу действующую на
тележку менять не
будем, но увеличим
массу самой тележки
в 5 раз.
5 кг
Опыт 2
1Н
Вывод 2: Во сколько
раз увеличили массу
тела на которое
действует сила, во
столько же раз
уменьшилось её
ускорение.

38. Зависимость ускорения тела от массы

Чем больше масса тела, тем ускорение меньше
1
а ~ m

39.

F1
F2
а1
а2
Чем больше масса, тем меньше ускорение.

40. Ускорение обратно пропорционально массе

Опыт показывает, что
ускорения,
сообщаемые телам
одной и той же
постоянной силой,
обратно
пропорциональны
массам этих тел.

41.

.
а = 1 м/с²
а
Проведём опыт по
измерению ускорения
которое получает тело
под действие силы
в 1 Н.
1 кг
Опыт 1
1Н

42.

.
а = 10 м/с²
а
Увеличим силу которая
тянет тележку в 10 раз,
до 10 Н, и снова
измерим ускорение
тележки.
1 кг
Опыт 2
10 Н
Вывод 1: Во сколько
раз увеличили силу,
действующую на
тележку, во столько
же раз увеличилось
ускорение тележки.

43.

F1
F2
а1
а2
Чем больше сила, тем больше ускорение.

44. Опыт

45. Результаты опыта

Рассчитайте ускорение
Сила F
Сила 2F
2s
а 2
t
S,м
1,6
1,8
Как изменялась сила?
t, с
4
3
а, м/с2
0,2
0,4
увеличилась
Как изменялось ускорение? увеличилось

46. Ускорение прямо пропорциональным силе

При действии разных
по модулю сил на одно
и то же тело, его
ускорение оказывается
прямо
пропорциональным
силе.

47. Второй закон Ньютона

Ускорение тела прямо пропорционально
равнодействующей сил, приложенных к
телу и обратно пропорционально его массе
1
а~
m
а~ F
F
а ;
m
F a

48. Второй закон Ньютона

49. II закон Ньютона

Ускорение тела прямо
пропорционально
равнодействующей сил,
приложенных к телу, и
обратно пропорционально
его массе.

50. Второй закон Ньютона

II закон Ньютона:
В инерциальной системе отсчета ускорение
тела прямо пропорционально векторной
сумме всех действующих на тело сил и
обратно пропорционально массе тела:
F
a
m

51. Единицы силы

F ma
F 1кг
Единицы силы
В СИ за единицу силы в 1Н,
принимается сила, которая телу
массой 1 кг сообщает ускорение
в 1м/с2
м
1 2 1кг
с
м
1Н
2
с
1МН 1000000 Н 10 Н
6
1кН 1000 Н 10 Н
3
3
1мН 0,001Н 10 Н

52. Принцип суперпозиции сил: если на тело одновременно действуют несколько сил, то ускорение тела будет пропорционально

геометрической сумме всех этих сил.

53. Особенности II закона :

Верен для любых сил.
Если на тело действует несколько сил,
то берется равнодействующая.
Если F = 0, то а = 0, υ = const (I закон Ньютона)

54.

Алгоритм решения задач по теме «Динамика».
1. Внимательно изучите условие задачи, поймите физическую сущность
явлений и процессов, рассматриваемых в задаче, уясните основной вопрос
задачи.
2. Мысленно представьте ситуацию, описанную в задаче, выясните цель
решения, четко выделите данные и неизвестные величины.
3. Запишите краткое условие задачи. Одновременно выразите все величины в
единицах СИ.
4. Сделаете чертеж. Изобразите тело и все действующие на тело силы, оси
координат. Покажите направление ускорения.
5. Запишите уравнение Ньютона в векторном виде.
6. Спроецируйте вектора уравнения на выбранные координатные оси и
получите скалярные уравнения.
7. Решите уравнение (или систему уравнений) относительно неизвестной
величины, т.е. решите задачу в общем виде.
8. Найдите искомую величину.
9. Определите единицу величины. Проверьте, подходит ли она по смыслу.
10. Рассчитайте число.
11. Проверьте ответ на «глупость» и запишите его.

55.

Задача 1. Чему равно ускорение, с которым
движется тело массой 3 кг, если на него действует
сила 12Н?
Дано :
m = 3кг
F = 12 H
a
Решение :
F
a
m
F
a
х
-?
Решение

56.

Задача 1. Чему равно ускорение, с которым движется
тело массой 3 кг, если на него действует сила 12Н?
Fх
aх
m
12 Н
2
aх
4м / с
3кг
м
Ответ : а х 4 2
с
Решение

57.

Задача 2. Вагонетка массой 200 кг движется с ускорением 0,2 м/с2.
Определите силу, сообщающую вагонетке это ускорение.

58.

Задача 2. Вагонетка массой 200 кг движется с ускорением
0,2 м/с2. Определите силу, сообщающую вагонетке это
ускорение.
Дано :
m 200кг
a 0,2 м / с 2
F ?
Решение
Решение :

59.

Задача 2. Вагонетка массой 200 кг движется с ускорением
0,2 м/с2. Определите силу, сообщающую вагонетке это
ускорение.
Дано :
m 200кг
a 0,2 м / с 2
F ?
Решение
Решение :
F
a
m
F ma
Fx m a x
F 200кг 0,2 м / с 2 40 Н

60. Задача 3

Поезд массой 400 т движется со скоростью 40
км/ч и после торможения останавливается.
Какова сила торможения, если тормозной
путь поезда равен 200 м?

61.

Задача 4. Автомобиль движется с
ускорением 2 м/с2 под действием двух
сил: силы тяги двигателя F1=10 кН и
силы сопротивления движению F2 = 4
кН. Сила F1 направлена на юг, сила F2 противоположна
направлению
движения автомобиля. Чему равна
масса автомобиля?

62. Домашнее задание

§11
Задачи из презентации