При сдаче Единого государственного экзамена по физике за курс средней школы в каждом из классов, имеются задания повышенной трудности, т.е. задания 29,30 , где рассматривается движение тел под действием нескольких сил. Мой алгоритм и нацелен на оказание помощи выпускникам при решении таких задач. Пользуясь данным алгоритмом можно легко подойти к конечному результату. Рассмотрим сначала движение одиночных тел.
Просмотр содержимого документа
«Алгоритм решения задач по физике на движения тел под действием нескольких сил.»
Алгоритм 1
решения задач по физике на движения тел под действием нескольких сил.
При сдаче Единого государственного экзамена по физике за курс средней школы в каждом из классов, имеются задания повышенной трудности, т.е. задания 29,30 , где рассматривается движение тел под действием нескольких сил. Мой алгоритм и нацелен на оказание помощи выпускникам при решении таких задач. Пользуясь данным алгоритмом можно легко подойти к конечному результату. Рассмотрим сначала движение одиночных тел.
Приступая к решению какой-нибудь задачи необходимо:
Внимательно прочитать задачу.
Записать кратко условие задачи.
Выяснить какие силы действуют на тело, каковы их абсолютные значения и направления.
Установить характер движения тел (равномерное, равноускоренное и т.д.).
Изобразить ситуацию движения тела на чертеже, указав все силы действующие на тело с учетом их величины и направления и точки приложения.
Указать на чертеже возможное направление ускорения тел, (если это выполнить трудно, то выбрать произвольно).
Т.к. в уравнении, выражающем II закон Ньютона, F= ma , F - это равнодействующая сил, приложенных к телу. То она равна F=F1+F2+F3+ тогда записать выражение II закона Ньютона в виде ma=F1+F2+F3+ ….
Связать с движущимся телом систему отсчета, направив координатные оси так, чтобы упрощался процесс нахождения проекций сил и ускорения на координатные оси и найти их
Записать выражение II закон Ньютона в проекциях на координатные оси.
Полученные уравнения решать совместно.
Для примера рассмотрим решение следующей задачи.
На наклонной плоскости длиной 5м и высотой 3м находится груз массой 50кг. Какую силу, направленную вдоль плоскости, надо приложить, чтобы втаскивать груз вверх по наклонной плоскости с ускорением 1м/с. Коэффициент трения 0,2.
Дано: В
L
х
y
m = 50 кг.
О
L = 5 м.
Н
H = 3 м.
= 0,2
а = 1 м/с2
mgy
mgx
K
mg
F = ? А С
E
На тело действуют следующие силы: 1. Сила тяжести – mg , направленная вниз; 2. Сила реакции опоры N, направленная перпендикулярно опоре; 3. Сила трения – Fтр, направленная вдоль опоры вниз; 4. Сила тяги – F , направленная вдоль опоры вверх, которую надо найти.
Движение равноускоренное с ускорением а = 1 м/с2, направленное вверх.
Запишем II закон Ньютона в векторной форме.
ma = F + mg + N + Fтр
Свяжем с телом систему отсчета (xoy – система отсчета) как на рисунке и найдем проекции сил и ускорение на координатные оси.
ox max = Fx – mgx – Fтрх
oy О = - mgy + Ny
Обозначим ВАС = OER = т.к. ABC EOK, тогда mgx = mg и mgy = mg ;
Fx = ; Fтр = N = ; Fx = Из ABC = и = ;
соs = ; ax = ; Fтр = N
ma = F – mg sin – N N = mg cos
O = - mg cos + N Решим данную систему ma = F – mg - N откуда
F = ma + mg + mg
Подставив значение, получим
F = 50 1 + 50 9,8 + 0,2 9,8 = 430 (H)
Ответ: F = 430 H.