Обоснование применимости законов механики

ЕГЭ  |   Последнее обновление 11.04.2025 Admin  |  

Скачать презентацию

Обоснование применимости второго закона Ньютона
Выбираем инерциальную систему отсчета
Систему отсчета, связанную с Землей считаем инерциальной (ИСО)
Материальные точки
Тела считаем материальными точками, если
• размерами тела можно пренебречь
• они движутся поступательно (вне зависимости от размера)
Применение третьего закона Ньютона
3-й закон Ньютона применяется для взаимодействия тел только в ИСО.
Закон Амонтона-Кулона применяется при трении скольжения. Сила трения покоя: .
Закон Гука . Применяется только при упругих деформациях

• Если нить, соединяющая тела, невесомая, значит, сила натяжения везде распределена одинаково (если есть блок, нужно указать, что он идеальный).
• Если нить нерастяжима, это значит, что ее длина не изменяется. Это позволяет сравнить ускорения движущихся тел, с помощью которой они связаны.

Движение связанных тел.
Блок неподвижный.
Неподвижный блок не дает выигрыша в силе.
ПЕРВЫЙ ПРИМЕР:

Условие равенства сил натяжения нити
Так как нить невесома, а блок идеальный (нить скользит по нему без трения), то 
Условие равенства ускорений грузов
Так как нить нерастяжима, а грузы движутся прямолинейно, то ускорения тел

 

 

 

 

 

ВТОРОЙ ПРИМЕР:

Движение связанных тел.
Блок подвижный.
Подвижный блок дает выигрыша в силе в два раза.
ТРЕТИЙ ПРИМЕР:

 Нить невесома, неподвижный блок идеальный (нить скользит по нему без трения), поэтому модуль силы натяжения нити во всех её точках один и тот же .
Подвижный блок идеальный (масса блока пренебрежимо мала), поэтому из второго закона Ньютона следует, что модуль силы T₄, с которой груз М действует на блок, вдвое больше Т.
По третьему закону Ньютона Т₄=-Т₅.
Грузы движутся прямолинейно. При этом если груз М под действием натянутой нити сдвинется относительно земли вверх на Δх, то левый отрезок нити укоротится на Δх, а правый удлинится на Δх, так как нить нерастяжима. В результате груз m сдвинется вниз относительно груза М с блоком на Δх, а относительно земли - на 2Δх. Таким образом, перемещение груза m всегда вдвое больше перемещения груза М. Отсюда следует, что и скорость груза m в любой момент времени вдвое больше скорости груза М. При прямолинейном движении грузов из этого следует, что и ускорение груза m в любой момент времени вдвое больше ускорения груза М: .

ПРИМЕР ЧЕТВЕРТЫЙ:

Ускорение подвижного блока, а значит, и бруска массой М, в 2 раза меньше ускорения тела массой m, т.к. за одно и то же время перемещение тела в 2 раза больше перемещения бруска: а_m = 2а_M.

Вернуться на страницу ЕГЭ...