Практическая работа по теме "Гравитационнные силы"

Практическая работа №2

Тема: «Гравитационные силы»

Цель: обобщить и систематизировать знания по теме «Гравитационные силы».

Необходимо знать: Законы Ньютона, Закон Гравитации, понятие сила тяжести и вес тела.

Необходимо уметь: определять направление сил, действующих на тело, в различных условиях.

Оборудование: справочный материал.

Теоретические сведения

Первый закон Ньютона: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока действие сил не изменит это состояние.

Второй закон Ньютона: ускорение, сообщаемое телу данной силой, прямо пропорционально величине этой силы и обратно пропорционально массе тела:

Третий закон Ньютона: действия тел друг на друга всегда равны по величине и противоположны по направлению:

Закон всемирного тяготения: все материальные точки притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

где G – гравитационная постоянная, G = 6, 67*10⁻¹¹ .

Сила тяжести – это гравитационная сила, с которой Земля притягивает к себе тела:

где g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с².

Сила трения: возникает вдоль поверхности двух трущихся тел из-за деформации этих поверхностей и направлена вдоль поверхности против смещения.

где N − сила реакции опоры, μ – коэффициент трения.

Сила упругости – возникает при деформации тел. Для упругой деформации выполняется закон Гука: сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела:

где k – жесткость тела, ∆Ɩ – его удлинение. Знак «−» указывает, что F_уп направлена противоположно смещению частиц тела.

Вес тела – это сила, с которой тело, вследствие его притяжения к Земле, действует на опору или подвес:

Алгоритм решения задач на движение тел под действием нескольких сил

1.Записать краткое условие задачи и перевести единицы в СИ

2.Сделать чертеж, на котором указать силы, действующие на тело (из центра), направление векторов ускорения и скорости

3. Записать второй закон Ньютона в векторной форме, учитывая все силы  на рисунке

4. Выбрать направления осей координат (по ускорению)

5. Записать второй закон Ньютона в проекциях на оси координат, учитывая направления сил

6. Выразить искомую величину из этих уравнений

7. Записать формулы сил (упругости, трения, тяжести), а также формулы кинематики, необходимые для решения данной задачи

8. Подставить все нужные формулы в общую формулу искомой величины и найти ее значение

Ход работы

Задание №1. Инерцией называется…
А. свойство тел сохранять скорость;
Б. изменение скорости тела под действием других тел;
В. явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

Задание №2. За направление вектора силы принимается направление вектора

А. перемещения

Б. ускорение

В. приложения силы

Задание №3. Система отсчета связана с автомобилем. Ее можно считать инерциальной, если автомобиль
А. движется равномерно по прямолинейному участку шоссе;
Б. разгоняется равномерно по прямолинейному участку шоссе;
В. движется равномерно по извилистой дороге.

Задание №4. Во сколько раз нужно изменить силу, действующую на тело, чтобы ускорение уменьшилось в 3 раза?
А. увеличить в 3 раза;
Б. уменьшить в 3 раза; 
В. увеличить в 6 раз.

Задание №5. На тело массой 10 кг. действует сила 20Н. Определите, с каким ускорение движется тело.

А. 0,5 м/с²

Б. 200 м/с²

В. 2 м/с²

Задание №6. Сила, возникающая в результате деформации и направленная в сторону, противоположную перемещением частиц тела при деформации, называется:

А. силой тяжести

Б. силой упругости

В. весом тела

Задание №7. Определить массу груза, принятого автомобилем, движущегося с ускорением 0,4 м/с², если без груза, при той же силе тяге он движется с ускорением 0,6 м/с². Масса автомобиля 5 т.

Задание №8. Найти удлинение буксирного троса жесткостью 50кН/м при буксировки автомобиля массой 3 т с ускорением 0,5 м/с². Трением пренебречь.

Задание №9. Брусок массой 0,2 кг равномерно тянут с помощью динамометра по горизонтальной плоскости стола. Показание динамометра 0,4 Н. Определите коэффициент трения скольжения μ.

Задание №10. Электровоз, трогаясь с места, развивает максимальную силу тяги 600 кН. Какое ускорение он сообщит железнодорожному составу массой 3000 т, если коэффициент сопротивления равен 0,004?

Сделайте вывод по проделанной работе.

Контрольные вопросы:

1.Сформулируйте второй закон Ньютона.

2. Сформулируйте третий закон Ньютона.

3. Чему равна и куда направлена сила трения покоя?

4. Что такое деформация тела?

5. Что называется весом тела? В каком случае тело становится невесомым

Литература

1. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 448с.

2. Мякишев Г. Я. Физика: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2005. – 366с.

3. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2006г.