บ้าน › เบรค › พลังในธรรมชาติ แรงโน้มถ่วง - ไฮเปอร์มาร์เก็ตแห่งความรู้

พลังในธรรมชาติ แรงโน้มถ่วง - ไฮเปอร์มาร์เก็ตแห่งความรู้

จนถึงขณะนี้มีการใช้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับกำลัง แต่ยังไม่มีการพิจารณาคำถามว่ามีกองกำลังประเภทใดและเป็นตัวแทนของอะไร แม้จะมีแรงต่าง ๆ ที่พบในธรรมชาติ แต่ก็สามารถลดแรงพื้นฐานลงได้เป็นสี่ประเภท: 1) แรงโน้มถ่วง; 2) แม่เหล็กไฟฟ้า; 3) นิวเคลียร์; 4) อ่อนแอ

แรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นระหว่างร่างใดๆ การกระทำของพวกเขาจะต้องนำมาพิจารณาเฉพาะในโลกที่มีร่างกายใหญ่เท่านั้น

แรงแม่เหล็กไฟฟ้ากระทำการต่อประจุทั้งนิ่งและเคลื่อนที่ เนื่องจากสสารประกอบด้วยอะตอม ซึ่งในทางกลับกันประกอบด้วยอิเล็กตรอนและโปรตอน แรงส่วนใหญ่ที่เราเผชิญในชีวิตจึงเป็นแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น แรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นระหว่างการเสียรูปของร่างกาย แรงเสียดทาน

นิวเคลียร์และอ่อนแอกองกำลังแสดงออกมาในระยะไม่เกิน m ดังนั้นแรงเหล่านี้จึงสังเกตเห็นได้เฉพาะในพิภพเล็ก ๆ เท่านั้น ฟิสิกส์คลาสสิกทั้งหมด และด้วยแนวคิดเรื่องแรง จึงไม่สามารถนำมาใช้กับอนุภาคมูลฐานได้ เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายลักษณะปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคเหล่านี้โดยใช้แรงอย่างแม่นยำ คำอธิบายที่มีพลังกลายเป็นสิ่งเดียวที่เป็นไปได้ที่นี่ อย่างไรก็ตาม ในฟิสิกส์ปรมาณูมักพูดถึงพลัง ในกรณีนี้คำว่า บังคับกลายเป็นพ้องกับคำว่า ปฏิสัมพันธ์.

ดังนั้นในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่จึงใช้คำว่า บังคับใช้ในสัมผัสสองประการ: ประการแรกในความหมาย เครื่องกล ความแข็งแกร่ง– การวัดปฏิสัมพันธ์เชิงปริมาณที่แน่นอน ประการที่สองแรงหมายถึงการมีอยู่ของปฏิสัมพันธ์บางประเภทซึ่งเป็นการวัดเชิงปริมาณที่แน่นอนซึ่งสามารถทำได้เท่านั้น พลังงาน.

ในกลศาสตร์ มีการพิจารณาแรงสามประเภท: แรงโน้มถ่วง แรงยืดหยุ่น และแรงเสียดทาน ลองดูพวกเขาสั้น ๆ

1. แรงโน้มถ่วง. ร่างกายทั้งหมดในธรรมชาติดึงดูดกัน แรงเหล่านี้เรียกว่าแรงโน้มถ่วง นิวตันได้ตั้งกฎขึ้นมาเรียกว่า กฎแรงโน้มถ่วงสากล: แรงที่จุดวัสดุถูกดึงดูดนั้นเป็นสัดส่วนกับผลคูณของมวลของมัน ซึ่งแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมันและมุ่งไปตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมพวกมันไว้ เช่น

, (2.16)

ที่ไหน มและ ต– มวลกาย; ร– ระยะห่างระหว่างร่างกาย   ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง เครื่องหมาย "" บ่งบอกว่าเป็นแรงโน้มถ่วง

จากสูตร (2.16) เป็นไปตามนั้นว่า เมื่อใด ต = ม= 1 กก. และ ร= 1 ม.,  = เอฟ, เช่น. ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงเท่ากับโมดูลัสของแรงดึงดูดของจุดวัสดุที่มีหน่วยมวลซึ่งอยู่ห่างจากกันหนึ่งหน่วย คาเวนดิชเป็นผู้พิสูจน์การทดลองกฎแรงโน้มถ่วงสากลครั้งแรก เขาสามารถกำหนดค่าของค่าคงที่แรงโน้มถ่วงได้:
. ค่าที่น้อยมาก  บ่งชี้ว่าแรงโน้มถ่วงอันตรกิริยามีความสำคัญเฉพาะในกรณีของวัตถุที่มีมวลมากเท่านั้น

2. แรงยืดหยุ่น. ในระหว่างการเสียรูปแบบยืดหยุ่น แรงยืดหยุ่นจะเกิดขึ้น ตาม กฎของฮุค, โมดูลัสของแรงยืดหยุ่น
สัดส่วนกับปริมาณการเสียรูป เอ็กซ์, เช่น.

, (2.17)

ที่ไหน เค- ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น เครื่องหมาย “” กำหนดความจริงที่ว่าทิศทางของแรงและการเสียรูปนั้นตรงกันข้าม

3. แรงเสียดทาน. เมื่อเคลื่อนย้ายวัตถุที่สัมผัสกันหรือชิ้นส่วนที่สัมพันธ์กัน แรงเสียดทาน. มีแรงเสียดทานภายใน (หนืด) และภายนอก (แห้ง)

แรงเสียดทานแบบหนืดเรียกว่าแรงเสียดทานระหว่างของแข็งกับของเหลวหรือตัวกลางที่เป็นก๊าซตลอดจนระหว่างชั้นของตัวกลางดังกล่าว

แรงเสียดทานภายนอกเรียกปรากฏการณ์ของการเกิดขึ้น ณ จุดสัมผัสของการสัมผัสกับกองกำลังแข็งที่ขัดขวางการเคลื่อนไหวซึ่งกันและกัน หากวัตถุที่สัมผัสกันไม่เคลื่อนไหว แรงจะเกิดขึ้นระหว่างวัตถุทั้งสองเมื่อพวกมันพยายามขยับวัตถุหนึ่งโดยสัมพันธ์กับอีกวัตถุหนึ่ง มันถูกเรียกว่า แรงเสียดทานสถิต. แรงเสียดทานสถิตไม่ใช่ปริมาณที่กำหนดโดยเฉพาะ มันเปลี่ยนจากศูนย์เป็นค่าสูงสุดของแรงที่ใช้ขนานกับระนาบสัมผัสซึ่งร่างกายเริ่มเคลื่อนที่ (รูปที่ 2.3)

โดยปกติแล้วแรงเสียดทานสถิตเรียกว่าแรงเสียดทานสูงสุด โมดูลัสของแรงเสียดทานสถิต
เป็นสัดส่วนกับโมดูลัสของแรงกดปกติ ซึ่งตามกฎข้อที่สามของนิวตัน จะเท่ากับโมดูลัสของแรงปฏิกิริยารองรับ เอ็น, เช่น.
, ที่ไหน
 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต

เมื่อร่างหนึ่งเคลื่อนไปตามพื้นผิวของอีกร่างหนึ่ง แรงเสียดทานแบบเลื่อน. ได้มีการกำหนดไว้ว่าโมดูลัสของแรงเสียดทานแบบเลื่อน
ยังเป็นสัดส่วนกับโมดูลัสของแรงกดปกติด้วย เอ็น

, (2.19)

โดยที่  คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อน กำหนดไว้แล้วว่า
แต่เมื่อแก้ไขปัญหาหลายอย่างก็ถือว่าเท่าเทียมกัน

เมื่อแก้ไขปัญหาจะคำนึงถึงแรงประเภทต่อไปนี้:

1. แรงโน้มถ่วง
- แรงที่สนามโน้มถ่วงของโลกกระทำต่อวัตถุ (แรงนี้ใช้กับจุดศูนย์กลางมวลของร่างกาย)

2. น้ำหนักตัว  แรงที่วัตถุกระทำบนแนวรองรับหรือด้ายที่ยึดวัตถุไว้จากการตกอย่างอิสระ (แรงยืดหยุ่นในธรรมชาติ) มีการส่งแรงไปที่ส่วนรองรับ (ด้าย) ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย
.

3. แรงปฏิกิริยาพื้น - แรงที่พื้นผิวรองรับกระทำต่อร่างกาย (แรงยืดหยุ่นในธรรมชาติ) บังคับใช้ ต่อร่างกายจากด้านข้างของส่วนรองรับและตั้งฉากกับพื้นผิวสัมผัส

4. ความตึงด้าย - แรงที่ด้ายกระทำต่อวัตถุที่ห้อยลงมาจากด้าย แรงถูกนำไปใช้กับลำตัวและพุ่งขึ้นไปตามเกลียว

5. แรงเสียดทาน
.

สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหว: การปรากฏตัวของความเร่งในร่างกายคือแรง พลังเกิดขึ้นเมื่อร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กัน แต่การโต้ตอบประเภทใดที่มีอยู่และมีหลายประเภท?

เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนว่ามีอิทธิพลของร่างกายต่อกันหลายประเภทดังนั้นแรงประเภทต่างๆ การเร่งความเร็วสามารถส่งไปยังร่างกายได้โดยการกดหรือดึงด้วยมือของคุณ เรือจะแล่นเร็วขึ้นเมื่อมีลมพัดแรง วัตถุใดก็ตามที่ตกลงสู่พื้นโลกจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง ด้วยการดึงและปล่อยสายธนู เราจะเร่งความเร็วให้กับลูกธนู ในทุกกรณีที่พิจารณา มีพลังในการทำงาน และพวกเขาทั้งหมดดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง และคุณสามารถตั้งชื่อกองกำลังอื่นๆ ได้ ทุกคนรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของแรงไฟฟ้าและแม่เหล็ก เกี่ยวกับพลังของกระแสน้ำ เกี่ยวกับพลังของแผ่นดินไหวและพายุเฮอริเคน

แต่มีพลังที่แตกต่างกันมากมายในธรรมชาติจริงหรือ?

หากเราพูดถึงการเคลื่อนไหวทางกลของร่างกาย เราจะพบแรงเพียงสามประเภทเท่านั้น: แรงโน้มถ่วง แรงยืดหยุ่น และแรงเสียดทาน กองกำลังทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้นลงมาที่พวกเขา พลังแห่งความยืดหยุ่น แรงโน้มถ่วง และแรงเสียดทานเป็นการรวมตัวกันของแรงโน้มถ่วงสากลและพลังแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติ ปรากฎว่าในธรรมชาติมีเพียงสองพลังเหล่านี้เท่านั้น

แรงแม่เหล็กไฟฟ้า ระหว่างวัตถุที่ถูกไฟฟ้าจะมีแรงพิเศษที่เรียกว่าแรงไฟฟ้าซึ่งอาจเป็นได้ทั้งแรงดึงดูดหรือแรงผลัก โดยธรรมชาติแล้ว ประจุมีอยู่ 2 ประเภท คือ ประจุบวกและประจุลบ วัตถุสองอันที่มีประจุต่างกันจะดึงดูดกัน และวัตถุที่มีประจุเท่ากันจะผลักกัน

ประจุไฟฟ้ามีคุณสมบัติพิเศษอย่างหนึ่ง: เมื่อประจุเคลื่อนที่ นอกเหนือจากแรงไฟฟ้าแล้ว ยังมีแรงอีกแรงหนึ่งเกิดขึ้นระหว่างประจุเหล่านั้น - แรงแม่เหล็ก

แรงแม่เหล็กและแรงไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและออกฤทธิ์พร้อมกัน และเนื่องจากบ่อยครั้งที่เราต้องจัดการกับประจุที่กำลังเคลื่อนที่ แรงที่กระทำระหว่างประจุทั้งสองจึงไม่สามารถแยกแยะได้ และแรงเหล่านี้เรียกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

“ประจุไฟฟ้า” ที่ร่างกายอาจมีหรือไม่มีเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ร่างกายทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุลและอะตอม อะตอมประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า นั่นคือนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอน นิวเคลียสและอิเล็กตรอนต่างก็มีประจุไฟฟ้าที่แน่นอน นิวเคลียสมีประจุบวก และอิเล็กตรอนมีประจุลบ

ภายใต้สภาวะปกติ อะตอมไม่มีประจุ - มันเป็นกลาง เนื่องจากประจุลบทั้งหมดของอิเล็กตรอนเท่ากับประจุบวกของนิวเคลียส และวัตถุที่ประกอบด้วยอะตอมที่เป็นกลางนั้นจะมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ในทางปฏิบัติแล้วไม่มีแรงปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าระหว่างวัตถุดังกล่าว

แต่ในร่างกายของเหลว (หรือของแข็ง) เดียวกัน อะตอมที่อยู่ใกล้เคียงนั้นตั้งอยู่ใกล้กันมากจนแรงอันตรกิริยาระหว่างประจุที่พวกมันประกอบด้วยนั้นมีความสำคัญมาก

แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างอะตอม แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมสามารถเปลี่ยนทิศทางได้เมื่อระยะห่างระหว่างอะตอมเปลี่ยนไป หากระยะห่างระหว่างอะตอมน้อยมาก อะตอมก็จะผลักกัน แต่ถ้าระยะห่างระหว่างพวกมันเพิ่มขึ้น อะตอมก็เริ่มดึงดูดกัน ที่ระยะห่างระหว่างอะตอม แรงปฏิสัมพันธ์ของพวกมันจะกลายเป็นศูนย์ โดยธรรมชาติแล้ว ที่ระยะห่างดังกล่าว อะตอมจะอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน โปรดทราบว่าระยะทางเหล่านี้มีขนาดเล็กมากและมีขนาดเท่ากับขนาดของอะตอมโดยประมาณ

เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา

ส่วน: ฟิสิกส์

วัตถุประสงค์บทเรียนคือการขยายเนื้อหาของโปรแกรมในหัวข้อ "พลังในธรรมชาติ" และพัฒนาทักษะการปฏิบัติและความสามารถในการแก้ปัญหา

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

รวมเนื้อหาที่ศึกษา
เพื่อสร้างความคิดของนักเรียนเกี่ยวกับพลังโดยทั่วไปและเกี่ยวกับพลังแต่ละอย่างแยกกัน
ใช้สูตรอย่างเชี่ยวชาญและสร้างแบบร่างอย่างถูกต้องเมื่อแก้ไขปัญหา

บทเรียนจะมาพร้อมกับการนำเสนอแบบมัลติมีเดีย

ด้วยกำลังเรียกว่าปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเคลื่อนไหวอันเป็นผลจากปฏิกิริยาระหว่างวัตถุ การโต้ตอบสามารถสัมผัสได้ ทำให้เกิดการเสียรูป หรือไม่สัมผัสกัน การเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของร่างกายหรือแต่ละส่วนอันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์

ในระบบหน่วยสากล (SI) เรียกว่าหน่วยกำลัง นิวตัน (น). 1 N เท่ากับแรงที่ให้ความเร่ง 1 m/s 2 ให้กับวัตถุอ้างอิงที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมในทิศทางของแรง อุปกรณ์วัดแรงคือไดนาโมมิเตอร์

ผลกระทบของแรงต่อร่างกายขึ้นอยู่กับ:

ขนาดของแรงที่ใช้
บังคับจุดสมัคร;
ทิศทางของการกระทำของแรง

โดยธรรมชาติแล้ว แรงนั้นเป็นปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิกิริยาที่อ่อนแอและรุนแรงในระดับสนาม แรงโน้มถ่วง ได้แก่ แรงโน้มถ่วง น้ำหนักตัว และแรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ แรงยืดหยุ่นและแรงเสียดทาน ปฏิกิริยาในระดับสนามรวมถึงแรงต่างๆ เช่น แรงคูลอมบ์ แรงแอมแปร์ แรงลอเรนซ์

มาดูกองกำลังที่เสนอกัน

แรงโน้มถ่วง

แรงโน้มถ่วงถูกกำหนดจากกฎแห่งความโน้มถ่วงสากลและเกิดขึ้นบนพื้นฐานของปฏิกิริยาโน้มถ่วงของวัตถุ เนื่องจากวัตถุใดๆ ที่มีมวลจะมีสนามโน้มถ่วง วัตถุทั้งสองมีปฏิสัมพันธ์กับแรงที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงข้ามกัน เป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวล และเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางทั้งสอง

ก = 6.67 10 -11 - ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงที่กำหนดโดยคาเวนดิช

หนึ่งในการปรากฏตัวของแรงโน้มถ่วงสากลคือแรงโน้มถ่วงและความเร่งของการตกอย่างอิสระสามารถกำหนดได้จากสูตร:

โดยที่: M คือมวลของโลก Rz คือรัศมีของโลก

ปัญหา: กำหนดแรงดึงดูดระหว่างเรือสองลำที่มีน้ำหนัก 10 7 กิโลกรัมซึ่งอยู่ห่างจากกัน 500 เมตร

แรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับอะไร?
เราจะเขียนสูตรแรงโน้มถ่วงที่กระทำที่ความสูง h จากพื้นผิวโลกได้อย่างไร?
ค่าคงที่โน้มถ่วงวัดได้อย่างไร?

แรงโน้มถ่วง.

แรงที่โลกดึงดูดวัตถุทั้งหมดเข้ามาหาตัวเองเรียกว่าแรงโน้มถ่วง ระบุด้วยเส้น F ซึ่งใช้กับจุดศูนย์ถ่วง มุ่งตรงไปยังจุดศูนย์กลางของโลก ซึ่งกำหนดโดยสูตร เส้น F = mg

โดยที่: m – น้ำหนักตัว; g – ความเร่งโน้มถ่วง (g=9.8m/s2)

ปัญหา: แรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลกคือ 10N ที่ความสูงเท่ากับรัศมีของโลกจะเท่ากับอะไร (6.10 6 ม.)?

ค่าสัมประสิทธิ์ g วัดได้ในหน่วยใด
เป็นที่รู้กันว่าโลกไม่ใช่ทรงกลม มันแบนอยู่ที่เสา แรงโน้มถ่วงของวัตถุเดียวกันจะเท่ากันที่ขั้วและเส้นศูนย์สูตรหรือไม่?
จะทราบจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุที่มีรูปร่างสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอได้อย่างไร?

น้ำหนักตัว.

แรงที่ร่างกายกระทำต่อแนวรับในแนวนอนหรือแนวดิ่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เรียกว่าน้ำหนัก กำหนด - P ติดกับส่วนรองรับหรือช่วงล่างภายใต้จุดศูนย์ถ่วงชี้ลง

หากร่างกายอยู่นิ่งก็อาจโต้แย้งได้ว่าน้ำหนักเท่ากับแรงโน้มถ่วงและถูกกำหนดโดยสูตร P = มก.

หากร่างกายเคลื่อนตัวขึ้นด้วยความเร่ง ร่างกายก็จะมีภาระมากเกินไป น้ำหนักถูกกำหนดโดยสูตร P = m(g + a)

น้ำหนักตัวมีค่าประมาณสองเท่าของโมดูลัสแรงโน้มถ่วง (โอเวอร์โหลดสองเท่า).

หากร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งลดลง ร่างกายอาจประสบภาวะไร้น้ำหนักในวินาทีแรกของการเคลื่อนไหว น้ำหนักถูกกำหนดโดยสูตร P = m(g - a)

งาน: ลิฟต์ที่มีมวลการเคลื่อนย้าย 80 กิโลกรัม:

สม่ำเสมอ;

เพิ่มขึ้นด้วยความเร่ง 4.9 m/s 2 ขึ้นไป;
ลงไปด้วยความเร่งเท่าเดิม
กำหนดน้ำหนักของลิฟต์ในทั้งสามกรณี

น้ำหนักแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงอย่างไร?
จะหาจุดรับน้ำหนักได้อย่างไร?
ภาวะโอเวอร์โหลดและไร้น้ำหนักคืออะไร?

แรงเสียดทาน

แรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของอีกวัตถุหนึ่งซึ่งมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่นั้นเรียกว่าแรงเสียดทาน

จุดที่ใช้แรงเสียดทานภายใต้จุดศูนย์ถ่วงในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ตามพื้นผิวสัมผัส แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น แรงเสียดทานสถิต แรงเสียดทานกลิ้ง และแรงเสียดทานแบบเลื่อน แรงเสียดทานสถิตคือแรงที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ของวัตถุหนึ่งบนพื้นผิวของอีกวัตถุหนึ่ง เมื่อเดิน แรงเสียดทานสถิตย์ที่กระทำต่อพื้นรองเท้าจะเพิ่มความเร่งให้กับบุคคล เมื่อเลื่อน พันธะระหว่างอะตอมของวัตถุที่ไม่เคลื่อนไหวในช่วงแรกจะถูกทำลาย และแรงเสียดทานจะลดลง แรงเสียดทานแบบเลื่อนขึ้นอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ของการเคลื่อนที่ของวัตถุที่สัมผัสกัน แรงเสียดทานจากการกลิ้งนั้นน้อยกว่าแรงเสียดทานจากการเลื่อนหลายเท่า

แรงเสียดทานถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่: µ คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานซึ่งเป็นปริมาณไร้มิติที่ขึ้นอยู่กับลักษณะของการรักษาพื้นผิวและการรวมกันของวัสดุของวัตถุที่สัมผัส (แรงดึงดูดของอะตอมแต่ละตัวของสารต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ)

N – แรงปฏิกิริยารองรับคือแรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นในพื้นผิวภายใต้อิทธิพลของน้ำหนักตัว

สำหรับพื้นผิวแนวนอน: F tr = µmg

เมื่อวัตถุแข็งเคลื่อนที่ในของเหลวหรือก๊าซ จะเกิดแรงเสียดทานที่มีความหนืด แรงเสียดทานแบบหนืดมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานแบบแห้งอย่างมาก มันยังมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับความเร็วสัมพัทธ์ของร่างกายด้วย ด้วยแรงเสียดทานแบบหนืดจึงไม่มีแรงเสียดทานสถิต แรงเสียดทานที่มีความหนืดขึ้นอยู่กับความเร็วของร่างกายเป็นอย่างมาก

ปัญหา: ทีมสุนัขเริ่มลากเลื่อนหนัก 100 กก. ยืนบนหิมะด้วยแรงคงที่ 149 นิวตัน เลื่อนจะครอบคลุมระยะทาง 200 เมตรแรกของเส้นทางในช่วงเวลาใดหากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเลื่อนของนักวิ่งบนหิมะเท่ากับ 0.05

แรงเสียดทานเกิดขึ้นภายใต้สภาวะใด?
แรงเสียดทานแบบเลื่อนขึ้นอยู่กับอะไร?
เมื่อใดที่แรงเสียดทาน “มีประโยชน์” และเมื่อใดจึง “เป็นอันตราย”?

แรงยืดหยุ่น

เมื่อร่างกายผิดรูป จะมีแรงเกิดขึ้นเพื่อพยายามฟื้นฟูขนาดและรูปร่างเดิมของร่างกาย เรียกว่าแรงยืดหยุ่น

ประเภทของการเสียรูปที่ง่ายที่สุดคือการเสียรูปจากแรงดึงหรือแรงอัด

เมื่อเกิดการเสียรูปเล็กน้อย (|x|<< l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: F упр =kх

ความสัมพันธ์นี้แสดงให้เห็นถึงกฎที่ถูกสร้างขึ้นจากการทดลองของฮุค: แรงยืดหยุ่นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงความยาวของลำตัว

โดยที่: k คือสัมประสิทธิ์ความแข็งของร่างกาย วัดเป็นนิวตันต่อเมตร (N/m) ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งขึ้นอยู่กับรูปร่างและขนาดของร่างกายตลอดจนวัสดุ

ในวิชาฟิสิกส์ กฎของฮุคสำหรับการเปลี่ยนรูปแบบแรงดึงหรือแรงอัด มักจะเขียนในรูปแบบอื่น:

โดยที่: – การเสียรูปแบบสัมพัทธ์; E คือโมดูลัสของ Young ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุเท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของร่างกาย สำหรับวัสดุที่แตกต่างกัน โมดูลัสของ Young จะแตกต่างกันอย่างมาก สำหรับเหล็กกล้า เช่น E2·10 11 N/m 2 และสำหรับยาง E2·10 6 N/m 2 ; – ความเครียดทางกล

ในระหว่างการดัดงอ การควบคุม F = - mg และ F = - Kx

ดังนั้นเราจึงสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งได้:

สปริงเกลียวมักใช้ในเทคโนโลยี เมื่อสปริงถูกยืดหรือบีบอัด แรงยืดหยุ่นจะเกิดขึ้นซึ่งเป็นไปตามกฎของฮุคเช่นกัน และเกิดการเสียรูปบิดเบี้ยวและการโค้งงอ

ภารกิจ: สปริงของปืนพกเด็กถูกบีบอัด 3 ซม. จงหาแรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นหากความแข็งของสปริงคือ 700 N/m

อะไรเป็นตัวกำหนดความแข็งแกร่งของร่างกาย?
อธิบายสาเหตุของการเกิดแรงยืดหยุ่น?
อะไรเป็นตัวกำหนดขนาดของแรงยืดหยุ่น?

4. แรงลัพธ์

แรงลัพธ์คือแรงที่มาแทนที่การกระทำของแรงหลายแรง แรงนี้ใช้เพื่อแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับแรงหลายแรง

ร่างกายถูกกระทำโดยแรงโน้มถ่วงและแรงปฏิกิริยาของพื้นดิน ในกรณีนี้ แรงลัพธ์จะพบได้ตามกฎสี่เหลี่ยมด้านขนานและถูกกำหนดโดยสูตร

จากคำจำกัดความของผลลัพธ์ เราสามารถตีความกฎข้อที่สองของนิวตันได้ดังนี้ แรงลัพธ์เท่ากับผลคูณของความเร่งของร่างกายและมวลของมัน

ผลลัพธ์ของแรงสองแรงที่กระทำในเส้นตรงเส้นเดียวในทิศทางเดียวจะเท่ากับผลรวมของโมดูลของแรงเหล่านี้และมุ่งไปในทิศทางการกระทำของแรงเหล่านี้ ถ้าแรงกระทำในเส้นตรงเส้นเดียว แต่ไปในทิศทางต่างกัน แรงลัพธ์จะเท่ากับส่วนต่างในโมดูลัสของแรงกระทำและมุ่งไปในทิศทางของแรงที่มากกว่า

ปัญหา: ระนาบเอียงที่ทำมุม 30° มีความยาว 25 เมตร ร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ หลุดออกจากเครื่องบินลำนี้ใน 2 วินาที กำหนดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

พลังของอาร์คิมีดีส

แรงอาร์คิมิดีสเป็นแรงลอยตัวที่เกิดขึ้นในของเหลวหรือก๊าซและกระทำตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วง

กฎของอาร์คิมิดีส: วัตถุที่แช่อยู่ในของเหลวหรือก๊าซจะมีแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่

โดยที่: – ความหนาแน่นของของเหลวหรือก๊าซ V คือปริมาตรของส่วนที่แช่อยู่ของร่างกาย g – ความเร่งในการตกอย่างอิสระ

ปัญหา: ลูกบอลเหล็กหล่อที่มีปริมาตร 1 dm 3 ถูกหย่อนลงในของเหลว น้ำหนักของมันลดลง 8.9N ลูกบอลอยู่ในของเหลวชนิดใด?

เงื่อนไขการลอยตัวของวัตถุมีอะไรบ้าง?
แรงของอาร์คิมิดีสขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุที่แช่อยู่ในของเหลวหรือไม่?
กองกำลังของอาร์คิมิดีสมีทิศทางอย่างไร?

แรงเหวี่ยง

แรงเหวี่ยงเกิดขึ้นเมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลมและพุ่งไปในแนวรัศมีจากศูนย์กลาง

โดยที่: v – ความเร็วเชิงเส้น; r คือรัศมีของวงกลม

แรงคูลอมบ์

ในกลศาสตร์ของนิวตัน แนวคิดเรื่องมวลความโน้มถ่วงถูกนำมาใช้ เช่นเดียวกับในพลศาสตร์ไฟฟ้า แนวคิดหลักคือ ประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าคือปริมาณทางกายภาพที่กำหนดคุณลักษณะของอนุภาคหรือวัตถุเพื่อเข้าสู่ปฏิกิริยาระหว่างแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ประจุมีปฏิสัมพันธ์กับแรงคูลอมบ์

โดยที่: q 1 และ q 2 – ประจุอันตรกิริยา วัดเป็น C (คูลอมบ์)

r คือระยะห่างระหว่างประจุ k คือสัมประสิทธิ์ของสัดส่วน

เค=9 . 10 9 (น . ม. 2)/Cl 2

มักจะเขียนในรูปแบบ: โดยที่ค่าคงที่ทางไฟฟ้าเท่ากับ 8.85 . 10 12 Cl 2 /(น . ม. 2)

แรงปฏิสัมพันธ์เป็นไปตามกฎข้อที่สามของนิวตัน: F 1 = - F 2 พวกมันคือแรงผลักที่มีสัญญาณประจุเหมือนกันและเป็นแรงดึงดูดที่มีสัญญาณต่างกัน

ถ้าวัตถุที่มีประจุมีปฏิสัมพันธ์พร้อมกันกับวัตถุที่มีประจุหลายตัว แรงที่เกิดขึ้นที่กระทำต่อวัตถุที่กำหนดจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของแรงที่กระทำต่อวัตถุนี้จากวัตถุที่มีประจุอื่นๆ ทั้งหมด

ปัญหา: แรงอันตรกิริยาระหว่างประจุจุดที่เหมือนกันสองประจุซึ่งอยู่ที่ระยะ 0.5 ม. เท่ากับ 3.6 N ค้นหามูลค่าของค่าใช้จ่ายเหล่านี้?

เหตุใดวัตถุที่ถูทั้งสองจึงมีประจุเมื่อเกิดไฟฟ้าจากแรงเสียดทาน
มวลของร่างกายยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อถูกไฟฟ้าหรือไม่?
ความหมายทางกายภาพของสัมประสิทธิ์สัดส่วนในกฎของคูลอมบ์คืออะไร?

กำลังแอมแปร์

แรงแอมแปร์กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไหลผ่านในสนามแม่เหล็ก

โดยที่: I - ความแรงในปัจจุบันในตัวนำ; B – การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก; l คือความยาวของตัวนำ – มุมระหว่างทิศทางของตัวนำกับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ทิศทางของแรงนี้สามารถกำหนดได้ตามกฎของมือซ้าย

หากควรวางมือซ้ายเพื่อให้เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือ นิ้วทั้งสี่ที่ขยายออกไปจะหันไปตามการกระทำของแรงในปัจจุบัน จากนั้นนิ้วหัวแม่มือที่งอจะแสดงทิศทางของแรงแอมแปร์

ภารกิจ: กำหนดทิศทางของกระแสในตัวนำที่อยู่ในสนามแม่เหล็กหากแรงที่กระทำต่อตัวนำนั้นมีทิศทาง

แรงแอมแปร์เกิดขึ้นภายใต้สภาวะใด
จะกำหนดทิศทางการออกฤทธิ์ของแรงแอมแปร์ได้อย่างไร?
จะกำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กได้อย่างไร?

ลอเรนซ์ ฟอร์ซ.

แรงที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระทำต่อวัตถุที่มีประจุใดๆ ที่อยู่ในนั้นเรียกว่า แรงลอเรนซ์

โดยที่: q – ค่าประจุ; v คือความเร็วการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ B – การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก; – มุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วและเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ทิศทางของแรงลอเรนซ์สามารถกำหนดได้ตามกฎมือซ้าย

ปัญหา: ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ซึ่งมีการเหนี่ยวนำเท่ากับ 2 T อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 5 m/s ซึ่งตั้งฉากกับเส้นการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก คำนวณแรงที่กระทำต่ออิเล็กตรอน

แรงลอเรนซ์คืออะไร?
เงื่อนไขในการดำรงอยู่ของกองกำลังลอเรนซ์มีอะไรบ้าง?
จะกำหนดทิศทางของแรงลอเรนซ์ได้อย่างไร?

เมื่อสิ้นสุดบทเรียน นักเรียนจะมีโอกาสกรอกตาราง

ชื่อพลัง	สูตร	การวาดภาพ	จุดสมัคร	ทิศทางของการกระทำ
แรงโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วง
น้ำหนัก
แรงเสียดทาน
แรงยืดหยุ่น
พลังของอาร์คิมีดีส
แรงลัพธ์
แรงเหวี่ยง
จี้บังคับ
กำลังแอมแปร์
ลอเรนซ์ ฟอร์ซ

วรรณกรรม:

M.Yu.Demidova, I.I.Nurminsky “การสอบ Unified State ปี 2009”
IV Krivchenko “ฟิสิกส์ – 7”
V.A. Kasyanov “ ฟิสิกส์ ระดับโปรไฟล์"

« ฟิสิกส์ - ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10"

ในบทที่ 2 เราได้แนะนำแนวคิดเรื่องแรงซึ่งเป็นการวัดเชิงปริมาณของการกระทำของวัตถุหนึ่งต่ออีกวัตถุหนึ่ง
ในบทนี้เราจะดูว่ากองกำลังใดที่พิจารณาในกลศาสตร์และค่านิยมของพวกมันถูกกำหนดอย่างไร

แรงในธรรมชาติมีหลายประเภท?
รายชื่อกองกำลังที่คุณรู้จัก
พวกมันมีลักษณะอย่างไร - แรงโน้มถ่วงหรือแม่เหล็กไฟฟ้า?

เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าเราได้ทำภารกิจที่เป็นไปไม่ได้และไม่สามารถแก้ไขได้ นั่นคือ มีวัตถุจำนวนไม่สิ้นสุดบนโลกและที่อื่นๆ
พวกเขามีปฏิสัมพันธ์ในรูปแบบที่แตกต่างกัน

กองกำลังนิวเคลียร์ทำหน้าที่ระหว่างอนุภาคในนิวเคลียสของอะตอมและกำหนดคุณสมบัติของนิวเคลียส

ระยะของแรงนิวเคลียร์มีจำกัดมาก

จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนภายในนิวเคลียสของอะตอมเท่านั้น (เช่น ที่ระยะห่างประมาณ 10 -15 เมตร)
ที่ระยะห่างระหว่างอนุภาคลำดับ 10 -13 ม. (เล็กกว่าขนาดอะตอมพันเท่า - 10 -10 ม.) พวกมันจะไม่ปรากฏเลย

ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันของอนุภาคมูลฐาน กำหนดการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของนิวเคลียส ปฏิกิริยาฟิวชั่นแสนสาหัส

ปรากฏที่ระยะที่เล็กกว่าตามลำดับ 10 -17 ม.

พลังนิวเคลียร์มีพลังมากที่สุดในธรรมชาติ

หากความเข้มของแรงนิวเคลียร์ถูกยึดเป็นเอกภาพความเข้มของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะเป็น 10 -2 แรงโน้มถ่วง - 10-40 ปฏิกิริยาที่อ่อนแอ - 10 -16

ปฏิกิริยาที่รุนแรง (นิวเคลียร์) และปฏิกิริยาที่อ่อนแอแสดงออกในระยะทางที่สั้นมากจนกฎกลศาสตร์ของนิวตันและแนวคิดเรื่องแรงทางกลสูญเสียความหมายไป

ความรุนแรงของปฏิกิริยาที่รุนแรงและอ่อนแอนั้นวัดเป็นหน่วยพลังงาน (เป็นอิเล็กตรอนโวลต์) ไม่ใช่หน่วยของแรง ดังนั้นการใช้คำว่า "แรง" กับสิ่งเหล่านั้นจึงอธิบายได้ด้วยประเพณีเก่าแก่หลายศตวรรษในการอธิบายปรากฏการณ์ทั้งหมด ในโลกโดยรอบโดยการกระทำของ “พลัง” ลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์แต่ละอย่าง

ในกลศาสตร์เราจะพิจารณาเฉพาะปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น

แรงในกลศาสตร์

ในกลศาสตร์ เรามักจะเกี่ยวข้องกับแรงสามประเภท ได้แก่ แรงโน้มถ่วง แรงยืดหยุ่น และแรงเสียดทาน

ที่มา: “ฟิสิกส์ - เกรด 10”, 2014, หนังสือเรียน Myakishev, Bukhovtsev, Sotsky

Dynamics - ฟิสิกส์ หนังสือเรียนสำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 - ฟิสิกส์สุดเจ๋ง

สถาบันการศึกษาเทศบาล โรงเรียนมัธยม Dmitrievskaya

บทเรียนฟิสิกส์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 ในหัวข้อ: "พลังในธรรมชาติ"

โคลูปาเยฟ วลาดิมีร์ กริกอรีวิช

ครูสอนฟิสิกส์

2015

วัตถุประสงค์บทเรียนคือการขยายเนื้อหาของโปรแกรมในหัวข้อ: "พลังในธรรมชาติ" และปรับปรุงทักษะการปฏิบัติและความสามารถในการแก้ปัญหาการสอบ Unified State

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

รวมเนื้อหาที่ศึกษา

เพื่อสร้างความคิดของนักเรียนเกี่ยวกับพลังโดยทั่วไปและเกี่ยวกับพลังแต่ละอย่างแยกกัน

ใช้สูตรอย่างเชี่ยวชาญและสร้างแบบร่างอย่างถูกต้องเมื่อแก้ไขปัญหา

บทเรียนจะมาพร้อมกับการนำเสนอแบบมัลติมีเดีย

ฉัน. ด้วยกำลังเรียกว่าปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเคลื่อนไหวอันเป็นผลจากปฏิกิริยาระหว่างวัตถุ การโต้ตอบสามารถสัมผัสได้ ทำให้เกิดการเสียรูป หรือไม่สัมผัสกัน การเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของร่างกายหรือแต่ละส่วนอันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์

ในระบบหน่วยสากล (SI) เรียกว่าหน่วยกำลัง นิวตัน(น). 1 N เท่ากับแรงที่ให้ความเร่ง 1 m/s 2 ให้กับวัตถุอ้างอิงที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมในทิศทางของแรง อุปกรณ์วัดแรงคือไดนาโมมิเตอร์

ผลกระทบของแรงต่อร่างกายขึ้นอยู่กับ:

ขนาดของแรงที่ใช้

บังคับจุดสมัคร;

ทิศทางของการกระทำของแรง

มาดูกองกำลังที่เสนอกัน

แรงโน้มถ่วง

ก = 6.67 10 -11 - ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงที่กำหนดโดยคาเวนดิช

รูปที่ 1

โดยที่: M คือมวลของโลก Rz คือรัศมีของโลก

แรงโน้มถ่วง.

โดยที่: m – น้ำหนักตัว; g – ความเร่งโน้มถ่วง (g=9.8m/s2)

น้ำหนักตัว.

รูปที่ 2

รูปที่ 3

ข้าว. 4

แรงเสียดทาน

รูปที่ 5

รูปที่ 6

แรงเสียดทานถูกกำหนดโดยสูตร:

F = ไมโครนิวตัน

สำหรับพื้นผิวแนวนอน: F tr = µmg

แรงยืดหยุ่น

ประเภทของการเสียรูปที่ง่ายที่สุดคือการเสียรูปจากแรงดึงหรือแรงอัด

ข้าว. 7

ในระหว่างการดัดงอ การควบคุม F = - mg และ F = - Kx

รูปที่ 8

ดังนั้นเราจึงสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งได้:

เค =

ข้าว. 9

4. แรงลัพธ์

รูปที่ 10

ร = แม่

พลังของอาร์คิมีดีส

F A = มก. = Vg

รูปที่ 11

แรงเหวี่ยง

โดยที่: v – ความเร็วเชิงเส้น; r คือรัศมีของวงกลม

รูปที่ 12

แรงคูลอมบ์

โดยที่: q 1 และ q 2 – ประจุอันตรกิริยา วัดเป็น C (คูลอมบ์)

r คือระยะห่างระหว่างประจุ k คือสัมประสิทธิ์ของสัดส่วน

เค=9 . 10 9 (น . ม. 2)/Cl 2

มักจะเขียนในรูปแบบ: โดยที่ค่าคงที่ทางไฟฟ้าเท่ากับ 8.85 . 10 12 Cl 2 /(น . ม. 2)

รูปที่ 13

รูปที่ 14

กำลังแอมแปร์

แรงแอมแปร์กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไหลผ่านในสนามแม่เหล็ก

F A = อิบลซิน

ทิศทางของแรงนี้สามารถกำหนดได้ตามกฎของมือซ้าย

ข้าว. 15

ลอเรนซ์ ฟอร์ซ.

F = qvBซิน

ข้าว. 16

ทิศทางของแรงลอเรนซ์สามารถกำหนดได้ตามกฎมือซ้าย

เมื่อสิ้นสุดบทเรียน นักเรียนจะมีโอกาสกรอกตาราง

ดูส่วนย่อย (แบบจำลองเชิงโต้ตอบในวิชาฟิสิกส์)

ครั้งที่สอง การแก้ไขงานการสอบ Unified State

1. ดาวเคราะห์สองดวงที่มีมวลเท่ากันโคจรเป็นวงกลมรอบดาวฤกษ์ สำหรับอันแรก แรงดึงดูดของดาวฤกษ์นั้นมากกว่าอันที่สองถึง 4 เท่า อัตราส่วนของรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์ดวงที่หนึ่งและดวงที่สองเป็นเท่าใด?

1)
2)
3)
4)

สารละลาย.
ตามกฎแรงโน้มถ่วงสากล แรงดึงดูดของดาวเคราะห์ที่มีต่อดาวฤกษ์จะแปรผกผันกับกำลังสองของรัศมีวงโคจร ดังนั้นเนื่องจากความเท่าเทียมกันของมวลของดาวเคราะห์ () อัตราส่วนของแรงดึงดูดต่อดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ดวงที่หนึ่งและดวงที่สองจึงเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของกำลังสองของรัศมีวงโคจร:

ตามเงื่อนไขแล้ว แรงดึงดูดของดาวเคราะห์ดวงแรกไปยังดาวฤกษ์มีมากกว่าดวงที่สองถึง 4 เท่า ซึ่งหมายถึง

2. ในระหว่างการแสดง นักกายกรรมจะดันกระดานกระโดดออกจากตัว (สเตจ 1) ตีลังกากลางอากาศ (สเตจ 2) และร่อนลงด้วยเท้า (สเตจ 3) นักกายกรรมสามารถสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักได้ในระยะใดของการเคลื่อนไหว?

1) ในระยะที่ 2 เท่านั้น
2) เฉพาะในขั้นตอนที่ 1 และ 2
3) ในขั้นตอนที่ 1, 2 และ 3
4) ไม่มีขั้นตอนข้างต้นเลย

สารละลาย.
น้ำหนักคือแรงที่ร่างกายกดบนส่วนรองรับหรือยืดระบบกันสะเทือน ภาวะไร้น้ำหนักคือร่างกายไม่มีน้ำหนักในขณะที่แรงโน้มถ่วงไม่ได้หายไปไหน เมื่อนักกายกรรมผลักกระดานกระโดดน้ำ เธอก็กดดันมัน เมื่อนักกายกรรมล้มลง เธอก็กดลงบนพื้น กระดานกระโดดน้ำและพื้นทำหน้าที่เป็นตัวรองรับ ดังนั้นในช่วงระยะที่ 1 และ 3 จึงไม่อยู่ในสภาพใกล้เคียงกับสภาวะไร้น้ำหนัก ในทางตรงกันข้าม ในระหว่างการบิน (ระยะที่ 2) นักกายกรรมจะไม่ได้รับการสนับสนุนหากละเลยแรงต้านของอากาศ เนื่องจากไม่มีการรองรับจึงไม่มีน้ำหนักซึ่งหมายความว่านักกายกรรมได้สัมผัสกับสภาวะที่ใกล้เคียงกับความไร้น้ำหนักจริงๆ

3. ร่างกายถูกแขวนอยู่บนเส้นด้ายสองเส้นและอยู่ในสภาวะสมดุล มุมระหว่างเกลียวมีค่าเท่ากับ และแรงดึงของเกลียวมีค่าเท่ากับ 3 N และ 4 H แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อร่างกายคืออะไร?

1) 1 ชม
2) 5ชม
3) 7 ชม
4) 25 ชม

สารละลาย.
โดยรวมแล้ว มีแรงสามแรงที่กระทำต่อร่างกาย: แรงโน้มถ่วงและแรงดึงของด้ายสองเส้น เนื่องจากร่างกายอยู่ในสภาวะสมดุล ผลลัพธ์ของแรงทั้งสามจะต้องเท่ากับศูนย์ ซึ่งหมายความว่าโมดูลัสของแรงโน้มถ่วงเท่ากับ

คำตอบที่ถูกต้อง: 2.

4. รูปนี้แสดงแรงเวกเตอร์ 3 ตัวที่อยู่ในระนาบเดียวกันและกระทำต่อจุดหนึ่ง

1) 0ชม
2) 5ชม
3) 10ชม
4) 12 ชม

สารละลาย.
จากรูปจะชัดเจนว่าผลลัพธ์ของแรงเกิดขึ้นพร้อมกับเวกเตอร์แรง ดังนั้น โมดูลัสของผลลัพธ์ของแรงทั้งสามจึงเท่ากัน

เมื่อใช้มาตราส่วนของตัวเลข เราจะพบคำตอบสุดท้าย

คำตอบที่ถูกต้อง: 3.

5. จุดวัสดุจะเคลื่อนที่อย่างไรเมื่อผลรวมของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อจุดนั้นเท่ากับศูนย์ ข้อความใดเป็นจริง?

1) ความเร็วของจุดวัสดุจำเป็นต้องเป็นศูนย์
2) ความเร็วของจุดวัสดุลดลงตามเวลา
3) ความเร็วของจุดวัสดุคงที่และไม่จำเป็นต้องเท่ากับศูนย์
4) ความเร็วของจุดวัสดุสามารถเป็นอะไรก็ได้ แต่ต้องคงที่ในเวลา

สารละลาย.
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย ความเร่งของวัตถุจะเป็นสัดส่วนกับผลลัพธ์ของแรงทั้งหมด เนื่องจากตามเงื่อนไขแล้ว ผลรวมของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายมีค่าเท่ากับศูนย์ ความเร่งของร่างกายจึงเท่ากับศูนย์ด้วย ซึ่งหมายความว่าความเร็วของร่างกายสามารถเป็นเท่าใดก็ได้ แต่ต้องคงที่ในเวลา .
คำตอบที่ถูกต้อง: 4.

6. บล็อกที่มีมวล 5 กิโลกรัมเคลื่อนที่บนพื้นผิวแนวนอนถูกกระทำโดยแรงเสียดทานแบบเลื่อน 20 นิวตัน แรงเสียดทานแบบเลื่อนจะเท่ากับเท่าใดหลังจากลดมวลของร่างกายลง 2 เท่าหากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน ไม่เปลี่ยน?

1) 5 น
2) 10 น
3) 20 น
4) 40 น

สารละลาย.
แรงเสียดทานแบบเลื่อนมีความสัมพันธ์กับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและแรงปฏิกิริยารองรับตามอัตราส่วน สำหรับบล็อกที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวแนวนอนตามกฎข้อที่สองของนิวตัน

ดังนั้นแรงเสียดทานแบบเลื่อนจึงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและมวลของบล็อก หากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานไม่เปลี่ยนแปลง หลังจากลดน้ำหนักตัวลง 2 เท่า แรงเสียดทานแบบเลื่อนก็จะลดลง 2 เท่าและจะเท่ากัน

คำตอบที่ถูกต้อง: 2.

สาม. สรุปการประเมินผล

IV. ด/ซ:

รูปนี้แสดงเวกเตอร์ 3 แรงที่อยู่ในระนาบเดียวกันและกระทำต่อจุดเดียว

ขนาดของรูปนั้นทำให้ด้านข้างของตารางสี่เหลี่ยมจัตุรัสหนึ่งช่องสอดคล้องกับโมดูลัสแรง 1 H จงหาโมดูลัสของเวกเตอร์ของผลลัพธ์ของเวกเตอร์แรงทั้งสามตัว

กราฟแสดงการพึ่งพาแรงโน้มถ่วงต่อมวลกายของดาวเคราะห์บางดวง

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนโลกนี้เป็นเท่าใด?

ทรัพยากรอินเทอร์เน็ต: 1.

วรรณกรรม:

M.Yu.Demidova, I.I.Nurminsky “การสอบ Unified State ปี 2009”

V.A. Kasyanov “ ฟิสิกส์ ระดับโปรไฟล์"

เป็นที่นิยมในหมวดหมู่: