Подготовка к ЕГЭ Физика 11 класс

Модуль 2. Динамика.

Занятие 3.

В главном разделе механики - динамике - рассматривается взаимные действия тел друг на друга, являющиеся причиной изменения движения тел, т.е. их скоростей. Если кинематика отвечает на вопрос : «Как движется тело?», то динамика выясняет , почему именно так.

Изменение скорости тела (т.е. ускорение) всегда вызывается воздействием на данное тело каких-либо других тел. Это основное утверждение механики Ньютона.

Основными законами динамики являются 3 закона Ньютона. Коротко рассмотрим их.

Первый закон механики, или закон инерции, как его часто называют, был установлен еще Галилеем. Но строгую формулировку этого закона дал И. Ньютон. Читается он так.

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых любое тело сохраняет состояние покоя и прямолинейного равномерного движения, если на тело не действуют никакие другие тела , либо это действие взаимнокомпенсируется.

Важным понятием динамики является сила. Количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения, называют силой. Силу обозначают буквой F. Сила есть векторная величина. В механике в первую очередь имеют дело с тремя типами сил: гравитационными силами, силами упругости и силами трения. Модули и направление этих сил определяются опытным путем. Важно, что все рассматриваемые в механике силы зависят только от расстояния между телами или частями одного тела (гравитация и упругость), либо только от относительных скоростей тел (трение). Важной характеристикой в динамике является понятие массы тела. Нетрудно опытным путем доказать , что ускорение тела зависит не только от силы, действующей на тело, но и свойств самого тела, т.е массы. Масса - мера инертности тела.

Введя понятие массы, сформулируем второй закон Ньютона.

Равнодействующая всех сил приложенных к телу равна произведению массы тела на его ускорение. F = m*a

Третий закон Ньютона относится к одному общему свойству всех сил, рассматриваемых в механике. Состоит это свойство в том, что любые действия тел друг на друга носят характер взаимодействия. Это означает, если тело A действует тело B, сообщая ему ускорение, то и тело B действует на тело A, также сообщая ему ускорение.

Формулировка третьего закона Ньютона.

Сила, с которой тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны.

Важным законом при решении задач в динамике является закон всемирного тяготения. И. Ньютон сформулировал закон в 1667 году. Читается он так.

Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Коэффициент пропорциональности G называется постоянной гравитационной.

Где m -масса тела, M -масса Земли. R - Радиус Земли. h -высота тела над поверхностью Земли. Учитывая, что ускорение свободного падения g, определяется по формуле, окончательно записываем выражение для силы тяжести.

Сила упругости определяется по закону Гука

Сила, с которой тело вследствие его притяжения Землей действует на опору или растягивает подвес, называется весом тела.

Если ускорение тела a=0? То вес тела равен силе тяжести.

В жизни часто имеет случай, когда тело движется вниз или вверх с ускорением. В этом случае вес тела будет изменяться. Если тело двигается вниз с ускорением, то вес тела уменьшается, т.е.

Если тело двигается вверх с ускорением, то вес тела увеличивается, и могут возникать перегрузки.

k -коэффициент перегрузки. Тренированный человек способен кратковременно выдержать шестикратную перегрузку.

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно относительной скорости соприкасающихся тел. Модуль силы трения скольжения зависит от модуля относительной скорости трущихся тел.

N - Сила нормального давления. Мю - коэффициент трения.

Внимательно изучите теорию, основные формулы запишите в тетрадь. Желаю успеха.

Орлов Ю.Н.

Предлагаю решение проверочного теста по данному разделу.

Предлагаю проверочный тест по теме «Механика», раздел «Кинематика». Подобный

вариант с решением смотри в модуле 1.

Литература: С.Н. Борисов, Л.А. Корнеева Интенсив Физика Москва «ВАКО» 2005

Отличник ЕГЭ Физика Решение сложных задач ФИПИ «Интеллект - Центр» 2010

В.А. Орлов Физика Задания для самопроверки и контроля. Москва ИЛЕКСА 2008