Ключевые ситуации движения тела под действием сил

Решение задач с помощью законов ньютона

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.

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:

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

Тело движется по горизонтали

Y

N

N = mg

F тяги

F тр

X

Fтр =  N =  mg

ma = Fтяги -  mg

тело двигается равноускоренно

mg

ma =  mg - Fтяги

тело двигается равнозамедленно

Fтяги = Fтр

тело двигается равномерно

Тело движется по наклонной плоскости

Y

F тр = μmg cosα

mg x = mg sin 

ma = mg sin    mg cos 

тело вверх (+), вниз (-).

F mр

N

mg sin  =  mg cos 

тело покоится

а

v

α

a = g (sin    cos  )

mg

α

X

 = tg  , если тело скользит равномерно

a = g sin  , если тело скользит без трения

Тело движется по мосту

N

N

y

mg

mg

Тело движется на подвесе вверх

у

N

g

а

ma = N - mg

mg

Тело движется на подвесе вниз

N

ma = mg – N

g

а

mg

y

mg = N - тело покоится

Тело движется на блоке

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.

Решение задач

• Как объяснить, что бегущий человек, споткнувшись, падает в направлении своего движения, а поскользнувшись, падает в направлении, противоположном направлению своего движения?
• Парашютист падает с постоянной по модулю скоростью. Чему равен модуль силы сопротивления воздуха при этом движении?
• Как направлено ускорение самолета, если на него действует 4 силы: по вертикали - сила тяжести = 200 кН и подъемная сила 210 кН. По горизонтали: сила тяги мотора 20 кН и сила лобового сопротивления воздуха 10 кН. Чему равна равнодействующая всех сил?

• Под действием силы в 20 Н материальная точка движется с а=0,4 м/с 2 . С каким ускорением будет двигаться точка под действием силы в 50
• На тело массой 2160 кг, лежащее на горизонтальной дороге, действует сила, под действием которой тело за 30 секунд пройдет расстояние 500 метров. Найти величину этой силы.

Рефлексия

• Сегодня я узнал…
• Было интересно…
• Было трудно…
• Я научился…
• Я смог…
• Меня удивило…
• Мне захотелось…

Домашнее задание

1.№ 273,283,297,310 стр. 41-46 из сборника А.П. Рымкевича;

2. ( для тех, кто сдает ЕГЭ)

Анализ ситуации : тело покоится на наклонной шероховатой поверхности