Движение тела брошенного горизонтально презентация 9 класс: Презентация к внеклассному занятию по физике «Движение тела,брошенного горизонтально» 9-10 класс

Решение задач на движение тела, брошенного под углом к горизонту презентация, доклад

• Главная
• Разное
• Дизайн
• Бизнес и предпринимательство
• Аналитика
• Образование
• Развлечения
• Красота и здоровье
• Финансы
• Государство
• Путешествия
• Спорт
• Недвижимость
• Армия
• Графика
• Культурология
• Еда и кулинария
• Лингвистика
• Английский язык
• Астрономия
• Алгебра
• Биология
• География
• Геометрия
• Детские презентации
• Информатика
• История
• Литература
• Маркетинг
• Математика
• Медицина
• Менеджмент
• Музыка
• МХК
• Немецкий язык
• ОБЖ
• Обществознание
• Окружающий мир
• Педагогика
• Русский язык
• Страхование
• Технология
• Физика
• Философия
• Химия
• Шаблоны, картинки для презентаций
• Экология
• Экономика
• Юриспруденция

Презентация на тему Презентация на тему Решение задач на движение тела, брошенного под углом к горизонту, предмет презентации: Физика.  Этот материал содержит 7 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Решение задач на движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Рисунок к задаче

Найдем время полета тела от начальной точки до точки падения. В точке падения координата по вертикальной оси у=0. Следовательно, для решения этой задачи необходимо решить уравнение y=0

После решения уравнения найдем время полета, а значит высоту подъема и дальность полета.

Задача 1.

1. Снаряд вылетает из орудия с начальной скоростью 490 м/с под углом 300 к горизонту. Найти высоту, дальность и время полета снаряда, не учитывая его вращение и сопротивление воздуха.

Задача 2

2. С башни брошено тело в горизонтальном направлении со скоростью 40 м/с. найти время падения и дальность полета. ( весь класс).
Какова скорость тела через 3 с после начала движения? Какой угол образует с плоскостью горизонта вектор скорости тела в этот момент?
( сильные ученики. Разобрать в общем виде.)

Задача 3

Самостоятельная работа
Задача: Спортсмен, толкающий ядро, сообщает ему начальную скорость 25 м/с, направленную под углом 300 . к горизонту
• Найдите проекции начальной скорости на горизонтальное и вертикальное направление.
• Вычислите, через сколько секунд ядро упадет на землю.
• Вычислите дальность полета ядра.
• Вычислите максимальную высоту подъема ядра над землей.

Скачать презентацию

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Движение тела, брошенного горизонтально | Частная школа. 9 класс

Конспект по физике для 9 класса «Движение тела, брошенного горизонтально». Как движется тело, брошенное горизонтально. Как найти дальность и высоту полёта тела, брошенного горизонтально. Как найти модуль скорости тела, брошенного горизонтально.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике

Мы рассмотрели самые простые случаи движения тела под действием силы тяжести: свободное падение и движение тела, брошенного вертикально вверх. Теперь рассмотрим случай, когда тело, движущееся под действием силы тяжести, имеет начальную скорость, направленную горизонтально. Примерами такого движения могут быть: движение мяча, брошенного горизонтально; движение стрелы, выпущенной из лука горизонтально, и т. п.

ПРИНЦИП СЛОЖЕНИЯ ДВИЖЕНИИ

До сих пор мы рассматривали только прямолинейное движение, для описания которого было достаточно одной координатной оси. При этом сила тяжести, действующая на тело, была параллельна этой оси.

Пусть шарик движется без трения по горизонтальной поверхности со скоростью ʋ₀. Согласно первому закону Ньютона в горизонтальном направлении никакие силы на шарик не действуют (он движется равномерно). При движении по плоскости сила тяжести, действующая на шарик, компенсируется силой реакции опоры, т. е. равнодействующая этих сил равна нулю. В момент, когда шарик достигает края горизонтальной поверхности, сила реакции опоры исчезает. При этом в горизонтальном направлении шарик продолжает своё движение по инерции с той же скоростью ʋ₀. А в вертикальном направлении на него теперь действует только сила тяжести (силой сопротивления воздуха мы пренебрегаем), поэтому он начинает равноускоренное движение вниз с ускорением свободного падения g.

Таким образом, движение шарика можно представить как сложение двух независимых движений: движения вдоль горизонтальной оси ОХ и движения вдоль вертикальной оси OY.

Изучением движения тел, брошенных горизонтально, занимался Галилей. В своих трудах этот вид движения он описал как сумму двух движений: по горизонтали и по вертикали, введя тем самым в механику принцип сложения движений.

ТРАЕКТОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, БРОШЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО

Рассмотрим движение тела, брошенного с высоты h₀ и имеющего начальную скорость ʋ₀. Для описания этого движения направим координатную ось ОХ горизонтально, а ось ОY направим вертикально вверх. Траектория этого движения имеет вид плавной кривой, называемой параболой. Движение, при котором траектория не является прямой линией, называют криволинейным.

ДВИЖЕНИЕ ВДОЛЬ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ

Проекция ускорения свободного падения на ось OY отрицательна и равна g_y = -g. Направление начальной скорости ʋ₀ совпадает с направлением оси ОХ, поэтому ʋ_0у = 0.

Поскольку скорость тела, движущегося равноускоренно, в момент времени t можно найти по формуле

Найдём высоту h, на которой находится тело в момент времени t. Для этого воспользуемся уравнением движения тела:

Обозначим начальную высоту у₀ как h₀. Получим

Проведём на листе клетчатой бумаги вертикальную и горизонтальную линии. Так как движения в горизонтальном и вертикальном направлениях происходят независимо друг от друга, то через время t с тело переместится на отрезок ʋ₀t вправо и на отрезок gt²/2 вниз. Если отложить по горизонтали отрезок ʋ₀t, а из его конца вертикальный отрезок gt²/2, то получится точка, в которой тело окажется через t с. Сделав подобное построение для нескольких промежутков времени и соединив эти точки плавной линией, получим ветвь параболы.

СКОРОСТЬ ТЕЛА, БРОШЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО

Мы уже знаем, что движение тела, брошенного горизонтально, можно рассматривать как сложение движений вдоль горизонтальной и вертикальной осей. В каждый момент времени такое тело имеет мгновенную скорость ʋ, проекции которой можно найти по формулам (1) и (3).

Если обозначить скорость движения тела вдоль оси ОХ через ʋ_x, а его скорость вдоль оси OY через ʋ_у, то можно записать:т. е. вектор скорости тела можно найти как сумму векторов скоростей тела вдоль осей.

Для того чтобы изобразить вектор, являющийся суммой двух векторов, используют правило параллелограмма: для векторов с общим началом их сумма изображается диагональю параллелограмма, построенного на этих векторах.

В нашем случае векторы ʋ_x и ʋ_у перпендикулярны друг другу, поэтому их сумма — диагональ прямоугольника. Значение (модуль) скорости тела в любой момент времени можно найти по теореме Пифагора:

Вы смотрели Конспект по физике для 9 класса «Движение тела, брошенного горизонтально».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Эффект Кориолиса: вращение Земли и его влияние на погоду

Эффект Кориолиса описывает характер отклонения объектов, не связанных прочно с землей, когда они перемещаются на большие расстояния вокруг Земли. Эффект Кориолиса отвечает за многие крупномасштабные погодные условия.

Ключ к эффекту Кориолиса лежит во вращении Земли. В частности, Земля вращается быстрее на экваторе, чем на полюсах. Земля шире на экваторе, поэтому, чтобы совершить оборот за один 24-часовой период, экваториальные регионы мчатся почти на 1600 километров (1000 миль) в час. Около полюсов Земля вращается со скоростью 0,00008 км (0,00005 мили) в час.

Давайте представим, что вы стоите на экваторе и хотите бросить мяч своему другу посреди Северной Америки. Если вы бросите мяч по прямой линии, он приземлится справа от вашего друга, потому что он движется медленнее и не догнал его.

А теперь представим, что вы стоите на Северном полюсе. Когда вы бросите мяч своему другу, он снова появится справа от него. Но на этот раз это потому, что он двигается быстрее вас и опережает мяч.

Везде, где вы играете в глобальном масштабе в Северном полушарии, мяч будет отклоняться вправо.

Это кажущееся отклонение является эффектом Кориолиса. Жидкости, перемещающиеся по большим площадям, такие как потоки воздуха, похожи на траекторию мяча. Кажется, что они изгибаются вправо в Северном полушарии. Эффект Кориолиса ведет себя противоположным образом в Южном полушарии, где токи кажутся изгибающимися влево.

Воздействие эффекта Кориолиса зависит от скорости — скорости Земли и скорости объекта или жидкости, отклоняемых эффектом Кориолиса. Влияние эффекта Кориолиса наиболее заметно на высоких скоростях или на больших расстояниях.

Погодные условия

Развитие погодных условий, таких как циклоны и пассаты, являются примерами воздействия эффекта Кориолиса.

Циклоны – это системы низкого давления, которые всасывают воздух в свой центр или «глаз». В Северном полушарии жидкости из систем высокого давления проходят справа от них системы низкого давления. По мере того как воздушные массы втягиваются в циклоны со всех сторон, они отклоняются, и штормовая система — ураган — кажется, вращается против часовой стрелки.

В Южном полушарии течения отклоняются влево. В результате кажется, что штормовые системы вращаются по часовой стрелке.

Вне штормовых систем влияние эффекта Кориолиса помогает определять регулярные шаблоны ветров по всему миру.

Когда теплый воздух поднимается, например, вблизи экватора, он течет к полюсам. В Северном полушарии эти потоки теплого воздуха отклоняются вправо (на восток) по мере продвижения на север. Течения спускаются обратно к земле примерно на 30 ° северной широты. По мере спуска течение постепенно перемещается с северо-востока на юго-запад, обратно к экватору. Постоянная циркуляция этих воздушных масс известна как пассаты.

Воздействие на деятельность человека

Эффект Кориолиса оказывает воздействие на быстро движущиеся объекты, такие как самолеты и ракеты. Направления преобладающих ветров во многом определяются эффектом Кориолиса, и пилоты должны учитывать это при прокладке траекторий полета на большие расстояния.

Военным снайперам иногда приходится учитывать эффект Кориолиса. Хотя траектория пуль слишком коротка, чтобы на нее сильно повлияло вращение Земли, снайперское наведение настолько точно , что отклонение на несколько сантиметров может ранить невинных людей или нанести ущерб гражданской инфраструктуре.

Эффект Кориолиса на других планетах

Земля вращается довольно медленно по сравнению с другими известными планетами. Медленное вращение Земли означает, что эффект Кориолиса недостаточно силен, чтобы его можно было увидеть на малых скоростях на коротких расстояниях, например, при сливе воды из ванны.

Юпитер, с другой стороны, имеет самое быстрое вращение в солнечной системе. На Юпитере эффект Кориолиса фактически превращает ветры с севера на юг в ветры с востока на запад, причем некоторые из них распространяются со скоростью более 610 километров (380 миль) в час.

Разделение ветров, дующих в основном на восток, и ветров, дующих в основном на запад, создает четкие горизонтальные разделения, называемые поясами, среди облаков планеты. Границы между этими быстро движущимися поясами представляют собой невероятно активные штормовые регионы. 180-летнее Большое Красное Пятно, пожалуй, самый известный из этих штормов.

Эффект Кориолиса ближе к дому

Несмотря на популярную городскую легенду, эффект Кориолиса нельзя наблюдать, наблюдая за смывом унитаза или сливом воды в бассейне. Движение жидкостей в этих бассейнах зависит от конструкции производителя (туалет) или от внешних сил, таких как сильный ветер или движение купающихся (бассейн).

Вы можете наблюдать эффект Кориолиса, не имея доступа к спутниковым изображениям ураганов. Вы могли бы наблюдать эффект Кориолиса, если бы вы с друзьями сидели на вращающейся карусели и бросали или катали мяч туда-сюда.

Когда карусель не вращается, катить мяч вперед-назад легко и просто. Однако пока карусель вращается, мяч не долетит до вашего друга, сидящего напротив вас, без существенной силы. При вращении с постоянным усилием кажется, что мяч изгибается или отклоняется вправо.

На самом деле мяч движется прямолинейно. Об этом вам сможет рассказать другой друг, стоящий на земле возле карусели. Вы и ваши друзья на карусели уходите с пути мяча, пока он находится в воздухе.

Краткий факт

Сила Кориолиса
Невидимая сила, которая отклоняет ветер, называется силой Кориолиса. Сила Кориолиса применяется к движению вращающихся объектов. Он определяется массой объекта и скоростью вращения объекта. Сила Кориолиса перпендикулярна оси объекта. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Следовательно, сила Кориолиса действует в направлении север-юг. На экваторе сила Кориолиса равна нулю.

Хотя сила Кориолиса полезна в математических уравнениях, на самом деле в ней нет физической силы. Вместо этого это просто земля, движущаяся с другой скоростью, чем объект в воздухе.

Краткий факт

Полярная сила Сила Кориолиса наиболее сильна вблизи полюсов и отсутствует на экваторе. Циклонам нужна сила Кориолиса, чтобы циркулировать. По этой причине ураганы почти никогда не возникают в экваториальных районах и никогда не пересекают сам экватор.

Статьи и профили

NOAA SciJinks: Что такое эффект Кориолиса? NOAA Ocean Service Education: Surface Ocean Currents Hayden Planetarium: Neil DeGrasse Tyson—The Coriolis ForceProfessor Seligman: Coriolis Effects

Video

BBC Video: What is Coriolis Effect ?National Geographic: Эффект Кориолиса

4.

4 Третий закон движения Ньютона – Физика

Раздел Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

• Опишите третий закон Ньютона словесно и математически
• Используйте третий закон Ньютона для решения задач

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Цели обучения в этом разделе помогут вашим учащимся освоить следующие стандарты:

• (4) Научные концепции. Учащийся знает и применяет законы, управляющие движением, в различных ситуациях. Ожидается, что студент:
  • (D) рассчитать действие сил на объекты, включая закон инерции, связь между силой и ускорением и характер пар сил между объектами.

Основные термины раздела

Описание третьего закона Ньютона

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL][OL] Повторите первый и второй законы Ньютона.

[AL] Начните обсуждение действия и противодействия, приведя примеры.
Познакомить с понятиями систем и систем интереса. Объясните, как силы можно классифицировать как внутренние или внешние по отношению к интересующей системе. Приведите примеры систем. Спросите учащихся, какие силы являются внутренними, а какие внешними в каждом сценарии.

Если вы когда-либо ударялись пальцем ноги, вы замечали, что, хотя палец инициирует удар, поверхность, на которую вы ударяете, оказывает обратное усилие на палец ноги. Хотя первая мысль, которая приходит вам в голову, вероятно, будет «ой, как больно», а не «это отличный пример третьего закона Ньютона», оба утверждения верны.

Это именно то, что происходит всякий раз, когда один объект воздействует на другой: на каждый объект действует сила той же силы, что и сила, действующая на другой объект, но действующая в противоположном направлении. Повседневные переживания, такие как ушиб пальца ноги или бросание мяча, — все это прекрасные примеры третьего закона Ньютона в действии.

Третий закон движения Ньютона гласит, что всякий раз, когда первый объект воздействует на второй объект, на первый объект действует сила, равная по величине, но противоположная по направлению силе, которую он оказывает.

Третий закон движения Ньютона говорит нам, что силы всегда действуют парами, и один объект не может воздействовать силой на другой, не испытав взамен ту же силовую силу. Мы иногда называем эти пары сил парами действие-противодействие , где прилагаемая сила является действием, а сила, испытываемая в ответ, является противодействием (хотя, что именно зависит от вашей точки зрения).

Третий закон Ньютона полезен для выяснения того, какие силы являются внешними по отношению к системе. Напомним, что определение внешних сил важно при постановке задачи, потому что внешние силы должны быть сложены вместе, чтобы найти результирующую силу.

Мы можем увидеть третий закон Ньютона в действии, если посмотрим, как люди передвигаются. Рассмотрим пловца, отталкивающегося от края бассейна, как показано на рис. 4.8. Она упирается ногами в стенку бассейна и ускоряется в направлении, противоположном ее толчку. Таким образом, стена воздействовала на пловца силой равной величины, но в направлении, противоположном направлению ее толчка. Вы можете подумать, что две силы одинаковой величины, но действующие в противоположных направлениях, нейтрализуют , но не потому, что действуют на разные системы.

В этом случае есть две разные системы, которые мы могли бы исследовать: пловец или стена. Если мы выберем пловца в качестве интересующей системы, как на рисунке, то Fwall на ногахFwall на ногах является внешней силой, действующей на пловца и влияющей на ее движение. Поскольку ускорение направлено в том же направлении, что и результирующая внешняя сила, пловец движется в направлении Fwall на ногах. Fwall на ногах. Поскольку пловец — это наша система (или объект интереса), а не стена, нам не нужно рассматривать силу Fноги на стенеFноги на стене, потому что она возникает от пловца, а не , действующего на пловца. Следовательно, Ffeet на стенеFfeet на стене напрямую не влияет на движение системы и не отменяет Fwall на ногах.Fwall на ногах. Обратите внимание, что пловец отталкивается в направлении, противоположном тому, в котором он хочет двигаться.

Рисунок
4,8

Когда пловец прикладывает силу Fноги к стенеFноги к стене на стене, он ускоряется в направлении, противоположном направлению его толчка. Это означает, что чистая внешняя сила, действующая на нее, направлена ​​в направлении, противоположном Ffeet on wall.Ffeet on wall. Это противодействие является результатом третьего закона движения Ньютона, согласно которому стена оказывает на пловца силу Fстена на ногиFстена на ноги пловца, которая равна по величине, но действует в направлении, противоположном силе, действующей пловцом на стену. .

Другие примеры третьего закона Ньютона найти несложно. Когда учитель шагает перед доской, он оказывает давление на пол в обратном направлении. Пол оказывает на учителя силу реакции в направлении вперед, которая заставляет его двигаться вперед с ускорением. Точно так же автомобиль ускоряется, потому что земля толкает колеса автомобиля вперед в ответ на то, что колеса автомобиля толкают землю назад. Вы можете увидеть следы отталкивания колес назад, когда шины пробуксовывают на гравийной дороге и отбрасывают камни назад.

Другим примером является сила удара бейсбольного мяча по битой. Вертолеты создают подъемную силу, толкая воздух вниз, создавая восходящую силу реакции. Птицы летят, воздействуя на воздух в направлении, противоположном тому, в котором они хотят лететь. Например, крылья птицы толкают воздух вниз и назад, чтобы подняться и двигаться вперед. Осьминог продвигается вперед в воде, выбрасывая воду назад через воронку в своем теле, что похоже на то, как движется гидроцикл. В этих примерах осьминог или гидроцикл толкают воду назад, а вода, в свою очередь, толкает осьминога или гидроцикл вперед.

Применение третьего закона Ньютона

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL] Рассмотрите концепцию веса как силы.

[ПР] Спросите учащихся, что происходит, когда предмет падает с высоты. Почему он останавливается, когда падает на землю? Ввести термин нормальная сила.

Демонстрация учителя

[BL][OL][AL] Продемонстрируйте концепцию напряжения, используя физические объекты. Подвесьте предмет, например ластик, на колышек с помощью резинки. Повесьте еще одну резинку рядом с первой, но без каких-либо предметов. Спросите учащихся, в чем разница между ними. Какие силы действуют на первый стержень? Объясните, как резинка (то есть соединитель) передает силу. Теперь спросите студентов, каково направление внешних сил, действующих на соединитель. Также спросите, какие внутренние силы действуют на разъем. Если убрать ластик, в каком направлении будет двигаться резинка? Это направление силы, с которой резинка действует на ластик.

Силы классифицируются и получают имена в зависимости от их источника, способа передачи или их воздействия. В предыдущих разделах мы обсуждали силы, называемые толчком , весом и трением . В этом разделе применение третьего закона движения Ньютона позволит нам исследовать еще три силы: нормальную силу, натяжение и тягу. Однако, поскольку мы еще не рассмотрели векторы подробно, в этой главе мы будем рассматривать только одномерные ситуации. В другой главе будут рассмотрены силы, действующие в двух измерениях.

Гравитационная сила (или вес) действует на объекты во все времена и везде на Земле. Из второго закона Ньютона мы знаем, что результирующая сила производит ускорение; так почему же все не находится в постоянном состоянии свободного падения к центру Земли? Ответ: нормальная сила. Нормальная сила — это сила, которую поверхность прикладывает к объекту, чтобы выдержать вес этого объекта; он действует перпендикулярно поверхности, на которой лежит объект. Если объект на плоской поверхности не ускоряется, результирующая внешняя сила равна нулю, а нормальная сила имеет ту же величину, что и вес системы, но действует в противоположном направлении. В форме уравнения мы пишем, что

N=мг. N=мг.

4.17

Обратите внимание, что это уравнение верно только для горизонтальной поверхности.

Слово натяжение происходит от латинского слова, означающего растягивать . Натяжение — это сила по длине гибкого соединителя, такого как струна, веревка, цепь или кабель. Независимо от типа разъема, прикрепленного к интересующему объекту, необходимо помнить, что разъем может тянуть (или оказывать натяжение ) только в направлении параллельно его длине. Натяжение — это натяжение, действующее параллельно соединителю и действующее в противоположных направлениях на два конца соединителя. Это возможно, потому что гибкий соединитель представляет собой просто длинную серию сил действия-противодействия, за исключением двух концов, где внешние объекты обеспечивают один член сил действия-противодействия.

Рассмотрим человека, держащего груз на веревке, как показано на рис. 4.9.

Рисунок
4.9

Когда совершенно гибкий соединитель (не требующий усилия для его изгиба), такой как веревка, передает силу T , эта сила должна быть параллельна длине веревки, как показано на рисунке. Тяга, которую оказывает такой гибкий соединитель, представляет собой натяжение. Обратите внимание, что веревка тянет с одинаковой силой, но в противоположных направлениях к руке и массе (без учета веса веревки). Это пример третьего закона Ньютона. Веревка — это среда, передающая силы равной величины между двумя объектами, но действующие в противоположных направлениях.

Натяжение веревки должно равняться весу поддерживаемой массы, что можно доказать, используя второй закон Ньютона. Если масса 5,00 кг на рисунке неподвижна, то ее ускорение равно нулю, поэтому Fnet=0.Fnet=0. Единственными внешними силами, действующими на массу, является ее вес W и натяжение T , обеспечиваемое канатом. Суммируя внешние силы, чтобы найти результирующую силу, мы получаем

Fnet=T−W=0,Fnet=T−W=0,

4,18

, где T и W — величины натяжения и веса соответственно, а их знаки указывают направление, при этом значение up положительное. Подставив м г вместо F _сеть и переставив уравнение, натяжение равно весу поддерживаемой массы, как и следовало ожидать

Т=W=мг.T=W=мг.

4.19

Для массы 5,00 кг (без учета массы веревки) мы видим, что

T=мг=(5,00 кг)(9,80 м/с2)=49,0 Н.Т=мг=(5,00 кг)(9,80 м/с2)=49,0 Н.

4,20

Еще одним примером действия третьего закона Ньютона является тяга. Ракеты движутся вперед, выбрасывая газ назад с большой скоростью. Это означает, что ракета оказывает большую силу на газ в камере сгорания ракеты назад, а газ, в свою очередь, в ответ оказывает большую силу на ракету вперед. Эта сила реакции называется тяга .

Советы для успеха

Распространенное заблуждение состоит в том, что ракеты движутся сами по себе, отталкиваясь от земли или воздуха позади себя. На самом деле они лучше работают в вакууме, где им легче выводить выхлопные газы.

Смотреть физику

Третий закон Ньютона

В этом видео объясняется третий закон движения Ньютона на примерах, включающих толчок, нормальную силу и тягу (силу, которая приводит в движение ракету или реактивный самолет).

Проверка захвата

Если космонавт на видео хотел двигаться вверх, в каком направлении он должен бросить объект? Почему?

1. Он должен бросить предмет вверх, потому что, согласно третьему закону Ньютона, предмет будет действовать на него в том же направлении (т. е. вверх).
2. Он должен бросить предмет вверх, потому что, согласно третьему закону Ньютона, предмет будет оказывать на него силу в противоположном направлении (то есть вниз).
3. Он должен бросить предмет вниз, потому что, согласно третьему закону Ньютона, предмет будет оказывать на него силу в противоположном направлении (т. е. вверх).
4. Он должен бросить предмет вниз, потому что, согласно третьему закону Ньютона, предмет будет оказывать на него силу в том же направлении (то есть вниз).

Рабочий пример

Тележка с ускоряющим оборудованием

Учитель физики толкает тележку с демонстрационным оборудованием в класс, как показано на рис. 4.11. Ее масса 65,0 кг, масса тележки 12,0 кг, масса оборудования 7,0 кг. Чтобы толкнуть тележку вперед, ступня учителя прикладывает к полу силу 150 Н в противоположном направлении (назад). Вычислите ускорение, производимое учителем. Сила трения, противодействующая движению, равна 24,0 Н.

Рисунок
4.11

Стратегия

Поскольку они ускоряются вместе, мы определяем систему как учителя, тележку и оборудование. Учитель толкает назад с силой FfootFfoot, равной 150 Н. Согласно третьему закону Ньютона, пол действует на систему с поступательной силой FfloorFfloor, равной 150 Н. Поскольку все движения горизонтальны, мы можем предположить, что результирующая сила не действует в вертикальном направлении, и задача становится одномерной. Как видно из рисунка, трение f противодействует движению и, следовательно, действует в направлении, противоположном Ffloor.Ffloor.

Мы не должны включать силы FteacherFteacher, FcartFcart или FfootFfoot, потому что они воздействуют на систему, а не на систему. Мы находим чистую внешнюю силу, складывая внешние силы, действующие на систему (см. диаграмму свободного тела на рисунке), а затем используем второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение.

Решение

Второй закон Ньютона:

a=Fnetm.a=Fnetm.

4.21

Чистая внешняя сила, действующая на систему, представляет собой сумму внешних сил: силы пола, действующей на учителя, тележку и оборудование (в горизонтальном направлении), и силы трения. Поскольку трение действует в противоположном направлении, мы присваиваем ему отрицательное значение. Таким образом, для чистой силы получаем

Fnet=Ffloor-f =150 N-24,0 N=126 N.Fnet=Ffloor-f =150 N-24,0 N=126 N.

4,22

Масса системы равна сумме масс учитель, тележка и оборудование.

м = (65,0 + 12,0 + 7,0) кг = 84 кгм = (65,0 + 12,0 + 7,0) кг = 84 кг

4,23

Подставьте эти значения чистой F и м второго закона, чтобы получить Ньютон системы.

a=Fnetma=126 N84 кг=1,5 м/с2a=Fnetma=126 N84 кг=1,5 м/с2

4.24

F1

4.25

Обсуждение

Никакие силы между компонентами системы, например, между руками учителя и тележкой, не вносят вклад в результирующую внешнюю силу, поскольку они являются внутренними по отношению к системе . Другой способ взглянуть на это — отметить, что силы между компонентами системы компенсируются, потому что они равны по величине и противоположны по направлению. Например, сила, действующая со стороны учителя на тележку, равна по величине, но противоположна силе, действующей со стороны тележки на учителя. В этом случае обе силы действуют на одну и ту же систему, поэтому они сокращаются. Определение системы имело решающее значение для решения этой проблемы.

Практические задачи

14.

Каково уравнение нормальной силы тела массой м , покоящегося на горизонтальной поверхности?

1. Н = м
2. N = мг
3. Н = мв
4. Н = г

15.

Объект массой м покоится на полу. Какова величина и направление действующей на него нормальной силы?

1. N = mv в направлении вверх
2. N = мг в направлении вверх
3. N = mv в направлении вниз
4. N = мг в направлении вниз

Проверьте свое понимание

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Используйте вопросы из раздела «Проверьте свое понимание», чтобы оценить, справились ли учащиеся с целями обучения этого раздела. Если учащиеся испытывают затруднения при выполнении определенной задачи, оценка «Проверьте свое понимание» поможет определить, какая цель вызывает проблему, и направит учащихся к соответствующему содержанию.

16.

Что такое третий закон движения Ньютона?

1. Всякий раз, когда первое тело воздействует на второе тело, на первое тело действует сила, которая в два раза больше и действует в направлении приложенной силы.
2. Всякий раз, когда первое тело воздействует на второе тело, на первое тело действует сила, равная по величине и действующая в направлении приложенной силы.
3. Всякий раз, когда первое тело воздействует на второе тело, на первое тело действует сила, которая в два раза больше, но действует в направлении, противоположном направлению приложенной силы.
4. Всякий раз, когда первое тело воздействует на второе тело, на первое тело действует сила, равная по величине, но действующая в направлении, противоположном направлению приложенной силы.