Динамика Скачать
презентацию
<<  Движение тел по плоскости Бросание мяча  >>
Динамика в задачах
Динамика в задачах
Содержание
Содержание
Вспомним законы Ньютона
Вспомним законы Ньютона
Вспомним, какие силы нам известны
Вспомним, какие силы нам известны
« Разновидности» силы упругости
« Разновидности» силы упругости
Силы трения
Силы трения
План решения задач по динамике
План решения задач по динамике
Движение тел в горизонтальном направлении
Движение тел в горизонтальном направлении
Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью
Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью
Автодрезина ведет равноускоренно две платформы
Автодрезина ведет равноускоренно две платформы
Движение по вертикали
Движение по вертикали
Тело массой 50 кг придавлено к вертикальной стене
Тело массой 50 кг придавлено к вертикальной стене
Грузы массами 2 кг и 1 кг
Грузы массами 2 кг и 1 кг
Определите ускорения грузов
Определите ускорения грузов
Движение по наклонной плоскости
Движение по наклонной плоскости
На брусок массой m действует горизонтальная сила F
На брусок массой m действует горизонтальная сила F
С каким ускорением будут двигаться грузы
С каким ускорением будут двигаться грузы
Сила будет минимальной при равномерном движении
Сила будет минимальной при равномерном движении
Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку
Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку
К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски
К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски
Список литературы
Список литературы
Слайды из презентации «Задачи по динамике» к уроку физики на тему «Динамика»

Автор: Admin. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Задачи по динамике.pptx» бесплатно в zip-архиве размером 243 КБ.

Скачать презентацию

Задачи по динамике

содержание презентации «Задачи по динамике.pptx»
СлайдТекст
1 Динамика в задачах

Динамика в задачах

Автор: Климкова Татьяна Юрьевна, учитель физики МОУ ЦО Московского района г.Нижний Новгород

2 Содержание

Содержание

1. Немного теории

2. План решения задач

3. Движение по горизонтали

4. Движение по вертикали

5. Наклонная плоскость

6. Задачки «на десерт»

Переход к содержанию

3 Вспомним законы Ньютона

Вспомним законы Ньютона

F = ma

I закон: Существуют такие системы отсчета относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела , или действия других тел скомпенсированы.

II закон: Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.

Комментарии: F – это равнодействующая сил, приложенных к телу

III закон: Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению F1 = - F2

Комментарии: если тело движется с равномерно, это значит, что равнодействующая сил, приложенных к телу, равна нулю

Комментарии: силы всегда встречаются парами

4 Вспомним, какие силы нам известны

Вспомним, какие силы нам известны

Fт = mg

Fупр = k| x|

mg

Сила тяжести приложена к центру тела, всегда направлена вертикально вниз

Сила упругости возникает при деформации тела, пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению смещения частиц тела при деформации. При малых деформациях для модуля силы выполняется закон Гука:

x

x

Fупр

x = 0

Fупр

x = 0

5 « Разновидности» силы упругости

« Разновидности» силы упругости

Т1

Т

Т

N

N

P

P

Сила натяжения нити Приложена к центру тела. В случае, если нить невесома, нерастяжима, одинакова в любой части нити

Сила реакции опоры Приложена к центру тела, всегда направлена перпендикулярно поверхности, на которой находится тело

Вес тела Это сила упругости, приложенная к горизонтальной опоре или вертикальному подвесу

6 Силы трения

Силы трения

Fтр1

Fтр1

Fтр2

Fтр1

Fтр2

Fтр2

Сила трения возникает, если одно тело покоится на поверхности другого или движется по поверхности другого. Виды трения: покоя, скольжения, качения. Сила трения приложена к телу и направлена вдоль поверхности соприкасающихся тел в сторону, противоположную направлению движения тела, предполагаемого движения (когда мы пытаемся сдвинуть тело с места)

Исключением является случай, когда одно тело начинает движение по поверхности другого тела. Здесь сила трения направлена в сторону движения тела и является той силой, которая приводит его в движение

Максимальная сила трения покоя ( скольжения ) пропорциональна силе нормального давления

Для удобства можно изображать силу трения от центра тела

7 План решения задач по динамике

План решения задач по динамике

1. Сделать рисунок, на котором обозначить направление координатных осей, ускорения и всех сил, приложенных к телу .

2. Для каждого тела записать в векторном виде уравнение второго закона Ньютона, перечислив в его правой части в любом порядке все силы, приложенные к телу

3. Записать полученные в п. 2 уравнения в проекции на оси координат.

4. Из полученного уравнения (системы уравнений) выразить неизвестную величину.

5. Найти численное значение неизвестной величины, если этого требует условие задачи.

8 Движение тел в горизонтальном направлении

Движение тел в горизонтальном направлении

Ma = mg + fтр + N + F

0 = - mg + 0 + N + 0 (2)

Из (2) : mg =N , т. К. Fтр = ?n ,

А

M=2 кг

F

? = 0,02

А = 0,2 м/с2

F - ?

Откуда F = ma + ?mg

Ох :

Ma = 0 - fтр + 0 + F (1)

Оу :

ma = -?mg+ F

Какая горизонтальная сила потребуется, чтобы тело массой 2 кг, лежащее на горизонтальной поверхности, начало скользить по ней с ускорением 0,2 м/с2 ? Коэффициент трения принять равным 0,02.

Дано:

Решение:

N

У

Fтр

mg

X

Вычислим F= 0,79 Н

Ответ: F= 0,79 Н

1

2

3

5

4

Получим уравнение (1) в виде:

9 Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью

Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью

m2g.

m1g

M1 Т/m2 = – T + F

M1a = m1g + Т + N1 + F

M2a = m2g + Т + N2

M1a = – Т + F (1)

M2a = Т (2)

А

M1= 50 г = 0,05 кг

M2= 100 г = 0,1 кг

Т

Т

F

F - ?

Ох :

Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. С какой силой можно тянуть первое тело, чтобы нить, выдерживающая максимальную силу натяжения 5 Н, не оборвалась?

Дано:

Решение:

N2

N1

Т = 5 н

F = m1 T/m2 + Т

F = 0,05 кг . 5Н/ 0,1 кг + 5 Н = 7,5 Н

Выражая из (2) : а = Т/m2 , и подставляя в (1), получим

Ответ: F= 7,5 Н

У

1

Х

2

5

3

4

10 Автодрезина ведет равноускоренно две платформы

Автодрезина ведет равноускоренно две платформы

m2g.

m1g

m1a = m1g + Т+ N1+ F +Fтр1

m2a = m2g + Т + N2 +Fтр2

M2 a = Т - ? m2 g , a =

m2a = Т - Fтр2 (2)

Оу: 0 = -m1g + N1, откуда N1 = m1g (3)

0 = -m2g + N2 , откуда N2 = m2g (4)

А

M1= 12 т = 12 000 кг

M2= 8 т = 8 000 кг

Т

Т

F

Автодрезина ведет равноускоренно две платформы массами 12 т и 8 т. Сила тяги, развиваемая дрезиной , равна 1,78 кН. Коэффициент трения равен 0,06. С какой слой натянута сцепка между платформами?

Дано:

Решение:

N2

N1

Fтр2

Fтр1

F = 1,78 кН = 1780 Н

? = 0,06

Fтр1 = ? N1= ? m1g ,

Fтр2 = ? N2 = ? m2 g

M1a = -Т+ F - ? m1g (5)

Ох: m1a = - Т+ F - Fтр1 (1)

После подстановки (6) в (5) остается выразить Т:

Т = m2f / (m1 + m2) = 712 Н

Ответ: Т = 712 Н

С учетом (3) и (4) для сил трения имеем:

У

1

Х

Т - ?

2

4

Подставив эти выражения в (1) и (2), получим:

Т - ? m2 g

(6)

3

m2

11 Движение по вертикали

Движение по вертикали

Блоки.

m1g

m2g

M1a = m1g + Т+ F

M2a = m2g + Т

M1= 100 г = 0,1 кг

M2= 200 г = 0,2 кг

a - ? T - ?

А

Два тела, связанные друг с другом, поднимают на нити вертикально вверх, прикладывая силу 5 Н. Масса первого тела 100 г , второго 200 г. Определите ускорение, с которым движутся тела и силу натяжения нити.

Дано:

Решение:

Оy: m1a = - m1g - Т + F (1)

M2a = - m2g + Т (2)

F = 6 н

Сложим (1) и ( 2) :

, Т = m2 (g + a)

Ответ: a = 10 м/с2, Т = 4 Н

F

1

3

У

T

4

T

m1a + m2a = - m1g + F - m2g

F - m2 g - m1g

0

a =

m1 + m2

5

a = 10 м/с2 Т = 4 Н

2

12 Тело массой 50 кг придавлено к вертикальной стене

Тело массой 50 кг придавлено к вертикальной стене

Ma = mg + fдав + N + F + fтр.

? = 0,5

А = 0,2 м/с2

А

M = 50 кг

Fдав = 4 Н

F

F - ?

Тело массой 50 кг придавлено к вертикальной стене силой 4 Н. Какая сила необходима для того, чтобы перемещать его вертикально вверх с ускорением 0,2 м/с2, если коэффициент трения 0,5 ?

Дано:

Решение:

Оy: ma = - mg - Fтр + F (1)

Оx: 0 = – Fдав + N (2)

Из (2):

Fдав

N

Имеем, Fтр = ? N = ? Fдав

Подставим это выражение в (1) :

Fтр

Ma = - mg - ? fдав + F

F = mg + ? fдав + ma

F = m (а + g) + ? fдав

F = 50 кг (0,2 м/с2 + 9,8 м/с2) + 0,5 . 4 Н = 502 Н.

Ответ: F = 502 Н

1

2

У

3

4

N = fдав

mg

0

Х

5

13 Грузы массами 2 кг и 1 кг

Грузы массами 2 кг и 1 кг

M1a = m1g + Т.

M2a = m2g + Т

M2a = - m2g + Т (2)

m2g

m1g

M1= 2 кг

M2= 1 кг

К концам легкой нити, перекинутой через невесомый блок, подвешены грузы массами 2 кг и 1 кг. Определите ускорение грузов.

Дано:

Решение:

А - ?

А

Оy: - m1a = - m1g + Т (1)

Вычтем из (2) (1) и выразим а :

a =

А

a =

Ответ: а = 3,3 м/с2

1

2

У

3

T

T

4

m2a + m1a = m1g - m2g

0

m1g - m2g

m2+ m1

9,8 м/с2 (2 кг– 1 кг)

5

= 3,3 м/с2

1 кг + 2 кг

14 Определите ускорения грузов

Определите ускорения грузов

m2g.

- M1a1 = - m1g + Т

M2a2 = - m2g + Т

m1g

M1a = m1g + Т

M2a = m2g + Т

M1= 2 кг

M2= 1 кг

К концам легкой нити, перекинутой через невесомый блок, подвешены грузы массами 2 кг и 1 кг. Систему грузов вместе с блоком поднимают вертикально вверх с ускорением 1 м/с2. Определите ускорения грузов.

Дано:

Решение:

А0 = 1 м/с2

А1 - ?

А2

А2 - ?

- А1 = - а + а0 , а2 = а + а0 ,=>

А2 = 2а0 + а1

А1

Решая систему, получим формулу для а1 :

g (m1 - m2) - 2m2a0

А2 = 4,6 м/с2

m1 - m2

, А2 = 4,6 м/с2

Ответ: а1 = 2,6 м/с2

Каждый груз участвует в двух движениях: перемещается относительно блока с ускорением а вместе с блоком перемещается относительно земли с ускорением а0 Предположим, что а > а0 , тогда относительно земли в проекции на Оу :

1

3

А0

У

T

T

0

4

2

А1 =

= 2,6 м/с2

15 Движение по наклонной плоскости

Движение по наклонной плоскости

Важно помнить

F

Fх. = Fcos а, fу = fsin а

Fтр x= - fтр., Fтр у = 0 .

Fтр.

N

mg

Для тела, расположенного на наклонной плоскости , целесообразно выбирать оси координат таким образом, чтобы ось Ох располагалась вдоль, а ось Оу – перпендикулярно наклонной плоскости (не нужно путать целесообразность с обязательностью)

Тогда для проекции сил на оси координат получим следующие выражения:

Mgх. = Mgsin а , mgу = - mgcos а

Nx = 0,

Ny = N

А

16 На брусок массой m действует горизонтальная сила F

На брусок массой m действует горизонтальная сила F

Ma = mg + fтр + N + F.

F ;

А - ?

А

F

На брусок массой m действует горизонтальная сила F, параллельная основанию наклонной плоскости с углом при основании a. С каким ускорением движется брусок к вершине, если коэффициент трения ? ?

Дано:

Решение:

Оx: ma = – Fтр – mgsin а + Fcos а (1)

Оy: 0 = – mgcos а +N – Fsin а (2)

Из (2): N = mgcos а + fsin а ,

Ma = – ? (mgcos а + fsin а) – mgsin а + fcos а

0

N

– ? (mgcos а + fsin а) - mgsin а + fcos а

a =

m

Fтр.

mg

m

2

m;

3

a;

?

4

У

Fтр = N ? = ? (mgcos а + fsin а)

1

Х

А

– ? (mg cos а + fsin а) - mgsin а + fcos а

Ответ:

a =

17 С каким ускорением будут двигаться грузы

С каким ускорением будут двигаться грузы

M1a = m1g + Т+ N1.

M2a = m2g + Т + N2

m2g

m1g

M1= 2 кг

M2= 4 кг

А

А

С каким ускорением будут двигаться грузы массами 2 кг и 4 кг, если а =300, ? =600. Найти натяжение нити. Блоки и нить невесомы, трением пренебречь.

Дано:

Решение:

Удобно выбрать для каждого тела свою систему координат (как на рисунке)

А =300

? =600

Оx: m1a = – m1gsin а + Т (1)

Оy: 0 = – m1gcos а +N1 (2)

А - ?

N1

N2

Оx: m2a = m2gsin ? – Т (3)

Оy: 0 = – m1gcos ? + N2 (4)

Складывая (1) и (3), и выражая ускорение, получим:

G (m2sin ? - m1sin а)

a =

A = 4 м/с2

m2+ m1

Ответ: а = 4 м/с2 , T = 17,8 H

2

1

У

Х

3

T

T

У

А

?

4

Х

5

Т = 17,8 h

T = m1a + m1gsin а

18 Сила будет минимальной при равномерном движении

Сила будет минимальной при равномерном движении

« На десерт».

0 = m1g + Т+ N1+Fтр1

0 = - m2g sin а + Т +Fтр1 – Fтр (2)

0 = m2g + Т + N2 +Fтр1+ Fтр+ FN1

Оу: 0 = - m1g cos а + N1 (3)

0 = - m2g cos а + N2 - FN1 (4)

m1g

m2g

Человек массой m1 , упираясь ногами в ящик массой m2 подтягивает его с помощью каната, перекинутого через блок, по наклонной плоскости с углом наклона а. С какой минимальной силой нужно тянуть канат, чтобы подтянуть ящик к блоку? Коэффициент трения между ящиком и наклонной плоскостью ?.

Дано:

Сила будет минимальной при равномерном движении

Складывая (1) и (2), получим:

N1

N2

2Т = g sin а(m1 + m2) + Fтр

FN1 = N1 = m1g cos а

Fтр1.1

Fтр = ? N2 = ? (m2g cos а + FN1) = = ? g cos а(m1 + m2)

FN1

Fтр.

2

m1;

m2 ;

3

Ох : 0 = - m1g sin а + Т - Fтр1 (1)

?;

А;

T- ?

1

T

T

У

Х

А

Т = g (m1 + m2)(sin а + ? cos а)/ 2

19 Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку

Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку

m1g.

m2g

M1a = m1g +fупр1

m3g

А

Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку с помощью двух невесомых пружин и легкой нити. Система покоится. Определите силу натяжения нити . Определите направление и модуль ускорения шара массой m1 сразу после пережигания нити.

Дано:

Решение:

1. Для ясности можно провести «мысленный эксперимент» – представить, что в середине нити находится динамометр. Получается , что к нему прикрепили грузы массами m2 и m3. Естественно, его показания будут равны:

Fупр1.

Т = g (m2 + m3 )

2. В момент пережигания нити на верхний шар действуют только две силы : Fупр1. и m1g , которые и сообщают шару ускорение.

Fупр2.

0

Fупр2.

Окончательно после преобразований получим:

a = g (m2 + m3 ) / m1

m1;

У

m2 ;

m3 ;

T-?

А-?

T

T

Fупр1 = g (m1 + m 2 + m3 ) ( см. П.1 )

20 К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски

К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски

Оу: 0 = - m1g cos а + N1 (3).

m1a = m1g + Т+ N1+Fтр

0 = - m2g cos а + N2 - FN1 (4)

m2a = m2g + Т + N2 +Fтр+ FN1

Из (4): N2 = m2g cos а + FN1

0 = - m2g sin а + Т +Fтр (2)

m1g

m2g

К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски с массами m1= m и m2 = 4m, находящиеся на гладкой наклонной плоскости с углом наклона 300. При каком минимальном значении коэффициента трения между брусками они будут покоиться?

Дано:

Решение:

А = 300

Из (3): N1 = m1g cos а

? - ?

Ох : 0 = - m1g sin а + Т- Fтр (1)

N1 = FN1 , поэтому N2 = m2g cos а - m1g cos а

N1

N2

Вычтем из (1) (2) и учитывая, что

Fтр = fтр

Получим:

2 fтр = m2g sin а - m1g sin а

Fтр.1

FN1

Fтр = ? N1 = ? m1g cos а

M2g sin а - m1g sin а

3 tgа

2m1g cos а

2

2

m1= m

m2 = 4m

4

3

1

T

T

У

Х

5

А

? =

=

21 Список литературы

Список литературы

Г. Я. Мякишев. Физика: Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н.Сотский. – М. : Просвещение, 2008. Кирик Л. А. Физика – 9. Разноуровненые самостоятельные и контрольные работы. – М.: Илекса, 2003. Задачи вступительных экзаменов в МФТИ .

«Задачи по динамике»
http://900igr.net/prezentatsii/fizika/Zadachi-po-dinamike/Zadachi-po-dinamike.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Слайды
Презентация: Задачи по динамике.pptx | Тема: Динамика | Урок: Физика | Вид: Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Динамика > Задачи по динамике.pptx