Силы Ньютона. Решение задач

1.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ
ЗАКОНОВ НЬЮТОНА

2.

ПОВТОРЕНИЕ
• СФОРМУЛИРУЙТЕ ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА.
• В ЧЕМ СОСТОИТ ЯВЛЕНИЕ ИНЕРЦИИ?
• ДАЙТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ.
• ЧТО ТАКОЕ ИНЕРТНОСТЬ? КАКАЯ ВЕЛИЧИНА ЯВЛЯЕТСЯ МЕРОЙ
ИНЕРТНОСТИ.
• СФОРМУЛИРУЙТЕ ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА.
• СФОРМУЛИРУЙТЕ ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА.

3.

РАВНОДЕЙСТВУЮЩАЯ СИЛ
I ЗАКОН НЬЮТОНА:
МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА СОХРАНЯЕТ
СОСТОЯНИЕ ПОКОЯ ИЛИ РАВНОМЕРНОГО
ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ДО ТЕХ ПОР,
ПОКА ВОЗДЕЙСТВИЕ СО СТОРОНЫ ДРУГИХ
ТЕЛ НЕ ЗАСТАВИТ ЕЕ ИЗМЕНИТЬ ЭТО
СОСТОЯНИЕ.
II ЗАКОН НЬЮТОНА:
В ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА
УСКОРЕНИЕ ТЕЛА ПРЯМО
ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ВЕКТОРНОЙ СУММЕ
ВСЕХ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ТЕЛО СИЛ И
ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО МАССЕ ТЕЛА: a
F
m

4.

ДВИЖЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕСКОЛЬКИХ
СИЛ
• ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО ГОРИЗОНТАЛИ
• ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
• ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО МОСТУ
• ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ НА ПОДВЕСЕ
• ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ НА БЛОКЕ

5.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО ГОРИЗОНТАЛИ
Y
FT FТР mg N ma
N
Fтяги
Fтр
mg
FT FТР ma
N mg 0
N = mg
X
Fтр = N = mg
ma = Fтяги - mg
тело двигается равноускоренно
ma = mg - Fтяги
тело двигается равнозамедленно
Fтяги = Fтр
тело двигается равномерно

6.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
Y
mgx = mg sin
Fтр = μmg cosα
ma = mg sin mg cos
тело вверх (+), вниз (-).
Fmр
N
mg sin = mg cos
тело покоится
а
v
α
mg
a = g (sin cos )
α
X
= tg , если тело скользит равномерно
a = g sin , если тело скользит без трения

7.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ПО МОСТУ
y
N
2
v
a
r
mg
mv 2
mg N
r
N mg N ma
mg
mv 2
N mg
r

8.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ НА ПОДВЕСЕ ВВЕРХ
у
а
N
mg N ma
g
ma = N - mg
mg

9.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ НА ПОДВЕСЕ ВНИЗ
mg N ma
а
N
g
ma = mg – N
mg
y
mg = N - тело покоится

10.

ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ НА БЛОКЕ
(m m) g F (m m)a
mg F ma
2т т
а
тg
F m(g a)

11.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
• ИЗОБРАЗИТЕ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА КАЖДОЕ ТЕЛО В
ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА.
• ЗАПИШИТЕ ДЛЯ КАЖДОГО ТЕЛА ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА В
ВЕКТОРНОЙ ФОРМЕ.
• ВЫБЕРИТЕ КООРДИНАТНЫЕ ОСИ. (ЕСЛИ ИЗВЕСТНО НАПРАВЛЕНИЕ
УСКОРЕНИЯ, ТО ЦЕЛЕСООБРАЗНО НАПРАВИТЬ ОДНУ ОСЬ ВДОЛЬ
УСКОРЕНИЯ, А ВТОРУЮ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ЕМУ.)
• ПРОЕЦИРУЯ ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА НА КООРДИНАТНЫЕ ОСИ,
ПОЛУЧИТЕ СИСТЕМУ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ НЕИЗВЕСТНЫХ
ВЕЛИЧИН.
• РЕШИТЕ СИСТЕМУ УРАВНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЯ АНАЛИТИЧЕСКИЕ
ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ВСЕХ СИЛ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ.

12.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
1. Как объяснить, что бегущий человек, споткнувшись, падает в
направлении своего движения, а поскользнувшись, падает в
направлении, противоположном направлению своего движения?
2. Парашютист падает с постоянной по модулю скоростью. Чему равен
модуль силы сопротивления воздуха при этом движении?
3. Под действием силы в 20Н материальная точка движется с а=0,4м/с2. С
каким ускорением будет двигаться точка под действием силы в 50Н?
4. На тело массой 2160кг, лежащее на горизонтальной дороге, действует
сила, под действием которой тело за 30 секунд пройдет расстояние 500
метров. Найти величину этой силы.