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Forza e movimento (oggetti)
Questa è una mappa mentale sulla forza e sul movimento, che introduce gravità e interazione, elasticità, attrito, sintesi e scomposizione della forza, equilibrio dei punti di forza comuni, Prima legge di Newton, ecc.
Bearbeitet um 2024-02-15 23:50:34
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- Gliederung
forza e movimento
Gravità e interazione
gravità e baricentro
La forza esercitata su un oggetto a causa dell'attrazione della Terra.
G=mg, che di solito viene considerato pari a 9,8 m/s², ed è maggiore verso i poli e minore verso l'equatore.
Direzione: verticalmente verso il basso
Punto di azione: poiché tutte le parti dell'oggetto sono influenzate dalla gravità, si può considerare che il punto in cui si concentra l'effetto della gravità sia il centro di gravità dell'oggetto. La posizione del centro di gravità è correlata alla distribuzione della massa e alla forma geometrica dell'oggetto. Il centro di gravità non è necessariamente sull'oggetto, ma può trovarsi all'esterno dell'oggetto.
Forze e interazioni
Le forze sono interazioni tra oggetti.
natura della forza
Materialità: la forza non può esistere separatamente dagli oggetti.
Reciprocità: gli effetti delle forze sono reciproci.
Vectorità: il vettore di una forza ha sia modulo che direzione.
L'unità di forza: mucca, rappresentata da N.
Classificazione delle forze
In base alle proprietà: può essere suddiviso in elasticità, gravità, attrito, ecc.
In base all'effetto: può essere suddiviso in supporto, potenza, resistenza, pressione, ecc.
Effetto: deforma l'oggetto e guadagna accelerazione.
Tre elementi di forza: grandezza, direzione e punto di azione
Determina l'effetto della forza
Metodo di rappresentazione della forza: diagramma di forza, diagramma schematico di forza
Strumento di misura: dinamometro a molla
interazione
Esistono interazioni gravitazionali tra tutti gli oggetti. La forza di gravità sperimentata dagli oggetti terrestri è solo una manifestazione della gravità vicino alla superficie terrestre.
L'interazione tra cariche e magneti è essenzialmente una manifestazione diversa dell'interazione elettromagnetica.
Nel nucleo esistono interazione forte e interazione debole. Quando la distanza tra loro aumenta, l'intensità di entrambe diminuisce rapidamente finché la dimensione del nucleo, la forza dell'interazione forte è 10¹² volte quella dell'interazione debole.
Elasticità
Concetto e condizioni di produzione
Definizione: Un oggetto che subisce una deformazione elastica esercita una forza sull'oggetto a contatto con esso perché vuole ritornare alla sua forma originale. Questa forza è chiamata forza elastica.
Condizioni per la produzione: contatto diretto tra gli oggetti e deformazione elastica
La presenza o l'assenza di elasticità
La forza elastica non esiste necessariamente in contatto. La forza elastica esiste solo tra due oggetti che sono in contatto tra loro e subiscono una deformazione elastica.
metodo
Quando l'effetto della deformazione è evidente, la presenza o l'assenza di forza elastica può essere giudicata direttamente dalla situazione di deformazione.
Supponiamo che ci sia una forza elastica tra gli oggetti interagenti e vediamo se lo stato dell'oggetto studiato cambia. Se cambia, allora c'è; se non cambia, allora non c'è niente
Rimuovere l'oggetto in contatto con esso e vedere se lo stato dell'oggetto in studio cambia. Se cambia, allora c'è; se non cambia, allora non c'è niente
Diverse direzioni elastiche comuni
La direzione della forza elastica è opposta alla direzione di deformazione dell'oggetto. Agisce sull'oggetto costringendolo a deformarsi. La forza elastica è una forza normale ed è perpendicolare alla superficie di contatto dei due oggetti.
La direzione della forza elastica di una corda leggera o di una striscia di gomma su un oggetto punta lungo la corda nella direzione della contrazione della corda, cioè può essere solo una forza di trazione.
La direzione della forza elastica su entrambe le estremità della molla coincide con l'asse centrale della molla e punta nella direzione in cui la molla ritorna alla sua forma originale. Può essere tensione o pressione. La forza elastica del dinamometro a molla può essere solo la forza di trazione
elasticità della superficie di contatto
Quando un punto entra in contatto con una superficie, la direzione della forza elastica o il punto di contatto è perpendicolare alla superficie di contatto o alla direzione tangente della superficie di contatto e punta verso l'oggetto portante.
Quando le superfici sono in contatto, la direzione della forza elastica è perpendicolare alla superficie di contatto e diretta verso l'oggetto che riceve la forza.
Quando la palla entra in contatto con la superficie, la direzione della forza elastica è sulla linea che collega il punto di contatto e il centro della palla, e punta verso l'oggetto che riceve la forza.
Quando la sfera è in contatto con la sfera, la direzione della forza elastica è perpendicolare al piano di taglio del punto di contatto, passante per i centri delle due sfere e punta verso l'oggetto portante.
Le aste leggere possono essere sottoposte a pressione e possono essere influenzate dalla pressione. Possono trovarsi lungo o meno lungo l'asta. La direzione dipende dal significato della domanda.
Legge di Hooke e sue applicazioni
Entro il limite elastico, la forza elastica di una molla è proporzionale alla sua deformazione (lunghezza di allungamento o accorciamento)
F=kx (K è il coefficiente di rigidezza della molla, x è la variabile della molla, f è la forza elastica)
Dal punto finale della molla, confrontare la posizione effettiva con la posizione del punto finale quando la molla è alla sua lunghezza originale, determinare la forma e l'entità della deformazione della molla e quindi determinare la direzione della forza elastica.
Caratteristiche delle sorgenti luminose
La fune produce solo tensione. La tensione della fune di tensione è lungo la direzione della fune e punta alla direzione di contrazione della fune. Non può produrre un effetto di supporto.
Qualità trascurabile
legge
La forza sulla corda leggera è uguale ovunque e la direzione della forza di trazione è lungo la corda
La corda leggera non può essere allungata
Per i sistemi collegati tramite corde leggere, l'energia meccanica del sistema andrà persa in caso di collisione o impatto delle corde leggere.
L'elasticità della corda leggera cambierà improvvisamente
primavera leggera
Caratteristiche: può essere compresso o allungato e la sua forza elastica è correlata alla quantità di allungamento o contrazione della molla.
legge
La forza sulla molla leggera è uguale ovunque e la sua direzione è opposta alla direzione della deformazione elastica.
La forza elastica della molla non cambierà improvvisamente
Serie e relazioni parallele
Collegamento in serie: Quando due molle identiche vengono collegate in serie, il coefficiente di avanzamento è solo la metà del coefficiente di avanzamento di una molla. Questo perché il numero di spire della molla aumenta.
Collegamento in parallelo: Se due molle identiche vengono collegate in parallelo, il loro coefficiente di avanzamento è doppio di quello di una molla. Questo perché il filo della molla diventa più spesso.
Attrito
Concetto e condizioni di produzione
Quando un oggetto si muove relativamente o ha la tendenza a muoversi rispetto alla superficie di un altro oggetto, la forza che ostacola il movimento relativo o la tendenza al movimento relativo si chiama attrito, che può essere suddiviso in attrito statico e attrito radente.
Generare condizioni
Superficie di contatto ruvida
C'è elasticità tra gli oggetti in contatto tra loro
Esiste un movimento relativo o una tendenza al movimento relativo tra le superfici di contatto
La presenza o l'assenza di attrito (metodo)
Metodo condizionale: C'è pressione tra le superfici di contatto, sono ruvide e hanno una tendenza al movimento relativo.
"Metodo di rivestimento ad olio": supponiamo che uno strato di olio liscio ideale venga applicato tra le superfici di contatto. Se lo stato di movimento rimane invariato, non ci sarà attrito. Se lo stato di movimento cambia, ci sarà attrito e la direzione è opposta alla direzione del moto relativo.
Metodo degli stati: lo stato di movimento di un oggetto è correlato alla forza sull'oggetto
Metodo di interazione delle forze: Quando è difficile determinare la direzione della forza di attrito su un oggetto, può essere giudicata in base alla forza di attrito su un altro oggetto che interagisce con esso Secondo le caratteristiche di due forze uguali e opposte.
Direzione dell'attrito statico (metodo)
Metodo di ipotesi: supponiamo che la superficie di contatto tra due oggetti sia liscia (La direzione dell'attrito statico è opposta alla direzione del movimento relativo dell'oggetto)
Se due oggetti non si muovono l'uno rispetto all'altro, significa che non hanno tendenza al movimento relativo e non hanno attrito statico.
Se due oggetti si muovono l'uno rispetto all'altro, significa che originariamente avevano una tendenza al movimento relativo e la direzione della tendenza al movimento relativo originale è la stessa della direzione del movimento relativo basato sul presupposto che la superficie di contatto sia liscia
Metodo dell'equilibrio: in base alle condizioni dell'equilibrio di due forze, è possibile giudicare la direzione dell'attrito statico
Metodo della deduzione inversa: dallo studio dello stato di movimento e delle condizioni di forza di un oggetto, dedurre le condizioni che deve avere
L’entità dell’attrito statico (la forza della tendenza del movimento relativo)
Più forte è il trend, maggiore è l'attrito, ma non può superare l'attrito statico massimo.
Non ha alcuna relazione diretta con la forza di estrusione reciproca f della superficie di contatto. La dimensione specifica può essere determinata dallo stato di movimento dell'oggetto combinato con le leggi dinamiche.
Il tasso di attrito statico massimo è maggiore della forza di attrito radente
L'effetto dell'attrito statico è quello di ostacolare la tendenza al movimento relativo degli oggetti, ma non necessariamente ostacola il movimento degli oggetti. Può essere potenza o resistenza.
attrito radente
La direzione dell'attrito radente è sempre opposta all'oggetto e la direzione del movimento è opposta.
Insomma
Quando due oggetti che si muovono nella stessa direzione sono sovrapposti, la forza di attrito sull'oggetto che si muove velocemente è la resistenza, mentre la forza di attrito sull'oggetto che si muove lentamente è la potenza.
Quando due oggetti sono sovrapposti e si muovono l'uno verso l'altro, la forza di attrito sperimentata da entrambi gli oggetti è la resistenza.
calcolare
Distinguere tra attrito statico e attrito radente
Calcolare utilizzando la definizione: F=μFn
Calcola utilizzando le equazioni di equilibrio
Calcolato utilizzando la seconda legge di Newton (in uno stato di non equilibrio, è possibile utilizzare le equazioni dinamiche per il calcolo)
L'entità della forza di attrito radente non ha nulla a che fare con la dimensione della superficie di contatto, con la velocità e l'accelerazione del movimento dell'oggetto ed è determinata solo dal fattore di attrito cinetico e dalla pressione positiva. Il fattore di attrito cinetico è correlato alle proprietà e rugosità del materiale della superficie di contatto.
improvviso cambiamento di attrito
Cambiamenti nella forza o nel movimento di un oggetto (che portano a cambiamenti improvvisi nelle proprietà di forza e movimento dell'oggetto)
L'attrito statico è una forza passiva (la sua presenza, grandezza e direzione dipendono dalla tendenza del movimento relativo tra gli oggetti e dalle condizioni di altre forze)
L'attrito ha un valore massimo
Lo stato di attrito zero è lo stato critico del cambio di direzione
L'attrito statico raggiunge il suo valore massimo, che è lo stato critico in cui l'oggetto rimane relativamente stazionario.
L'attrito radente esiste tra oggetti in movimento relativo (quando due oggetti hanno la stessa velocità, l'attrito radente può cambiare improvvisamente)
All'interno dell'intervallo massimo di attrito statico della forza di attrito, se i due oggetti possono essere mantenuti relativamente stazionari (l'accelerazione è uguale), la forza cambierà in attrito statico o scomparirà, altrimenti non ci sarà alcun cambiamento.
Sintesi e scomposizione della forza
La sintesi delle forze e la regola del parallelogramma
Forza risultante: l'effetto prodotto da una forza può essere uguale all'effetto prodotto da più forze originali che agiscono insieme. Sintesi delle forze: Trova la risultante di più forze La forza risultante e la forza componente sono una relazione di sostituzione equivalente.
regola del parallelogramma
sottoargomento
calcolare
teorema di Pitagora
abbronzatura (angolo)
sottoargomento
In un parallelogramma, le forze componenti sono certe Quanto maggiore è l'angolo tra le forze componenti, tanto minore è la forza risultante.
La relazione tra la variazione della forza risultante e la dimensione delle forze componenti
Quando l'angolo tra due componenti della forza è un angolo acuto, se uno dei componenti della forza aumenta da zero, la forza risultante aumenta
Quando l'angolo tra due forze componenti è un angolo ottuso e una delle forze componenti aumenta da zero, la forza risultante prima diminuisce e poi aumenta.
decomporre, risolvere
L'oggetto a terra è soggetto ad una forza di trazione obliqua verso l'alto F. Da un lato, la forza di trazione F fa avanzare l'oggetto lungo il terreno orizzontale e, dall'altro, solleva l'oggetto verso l'alto, quindi la forza di trazione F può essere scomposto in una forza orizzontale in avanti F1 e una forza verticale verso l'alto F2·F1= Fcosα, F2=Fsinα
Quando un oggetto di massa m è fermo su un piano inclinato, la sua gravità produce due effetti: uno è la forza componente F1 che fa scivolare l'oggetto lungo il piano inclinato, l'altro è la forza componente F2 che fa sì che l'oggetto prema lungo il piano inclinato. F2=mg•senα, F2 =mg·cosα
Una palla liscia di massa m è bloccata da un deflettore verticale Quando è ferma su un piano inclinato, la sua gravità produce due effetti: uno è la componente di forza F1 che preme la palla contro il deflettore, e l'altro è la componente di forza F1. che fa sì che la pallina prema contro la superficie inclinata Forza F2·F1=mg·tanα
decomposizione ortogonale
Scomporre la forza nota in due direzioni reciprocamente perpendicolari
Stabilire gli assi delle coordinate: generalmente, il punto di azione della forza del punto comune viene selezionato come origine.
In statica, il principio è quello di avere poche forze scomposte e forze facili da scomporre (quante più forze possibili sull'asse delle coordinate)
In dinamica, è consuetudine utilizzare la direzione dell'accelerazione e la direzione dell'accelerazione verticale come assi coordinati per stabilire un sistema di coordinate.
Un oggetto è soggetto a più forze Quando si trova la forza risultante F, ciascuna forza può essere scomposta lungo gli assi x e y reciprocamente perpendicolari.
problema del valore ottimale
equilibrio dei punti di forza comuni
Stato di equilibrio e condizioni di equilibrio
L'equilibrio delle forze per punto comune si riferisce a diverse forze che agiscono sullo stesso punto su un oggetto o le cui linee di azione si intersecano in un punto, mantenendo l'oggetto in movimento lineare uniforme o in uno stato stazionario.
Condizione: F = 0
inferenza
Equilibrio di due forze: se un oggetto è in equilibrio sotto l'azione di due punti di forza comuni, le due forze devono essere uguali in grandezza e opposte in direzione.
Equilibrio delle tre forze: se un oggetto è in equilibrio sotto l'azione di tre forze di punto comune, ciascuna delle forze è uguale in grandezza e opposta in direzione alla forza risultante delle altre due forze, e i vettori di queste tre le forze possono formare un triangolo vettoriale chiuso.
Equilibrio multi-forza: se un oggetto è in equilibrio sotto l'azione di più forze di punto comune, ciascuna delle forze è uguale in grandezza e opposta in direzione alla forza risultante delle altre forze.
Il numero di forze su un oggetto
Prima l’approccio olistico, poi l’approccio di isolamento
1. Forze di campo (gravità, forza del campo elettrico, forza del campo magnetico) 2. Forza di contatto (elasticità, attrito) 3. Altre forze
metodo
Metodo di decomposizione ortogonale
Metodo dei triangoli vettoriali (triangoli simili)
Equilibrio multicorpo, equilibrio spaziale
Prima integra (noti le forze esterne) e poi isola (trova le forze interne)
Prima isolare (forze interne note) e poi il tutto (trovare forze esterne)
Quando le forze non sono sullo stesso piano ma sono bilanciate, il solido risulterà appiattito
valore estremo critico
Problema critico: lo stato di transizione quando un certo fenomeno fisico (o stato fisico) cambia in un altro fenomeno fisico (o un altro stato fisico)
ragionamento ipotetico
estremo
massimo
valore minimo
completo
Analisi limite: spingere una certa quantità fisica all'estremo
Nel punto critico, analizza e calcola utilizzando il metodo del problema dell'equilibrio
La prima legge di Newton
contenuto e comprensione
Tutti gli oggetti mantengono sempre uno stato di moto lineare uniforme o uno stato di quiete a meno che una forza che agisce su di essi non lo costringa a cambiare questo stato.
1. Lo stato di movimento di un oggetto quando non viene applicata alcuna forza rimane uno stato di movimento lineare uniforme o uno stato di riposo. 2. La forza non è ciò che mantiene il movimento di un oggetto. Il movimento di un oggetto non richiede forza per mantenerlo. 3. La forza è la causa del cambiamento dello stato di movimento di un oggetto (l'accelerazione o la forza di un oggetto il cui stato di movimento cambia è la causa dell'accelerazione dell'oggetto)
Fai notare che tutti gli oggetti hanno inerzia (la prima legge di Newton è anche chiamata legge dell’inerzia)
Comprendere e applicare l'inerzia
L'oggetto ha la capacità di mantenere un movimento lineare uniforme o di riposo.
Misurazione: Massa (oggetti con massa grande hanno un'inerzia grande, oggetti con massa piccola hanno un'inerzia piccola)
La dimensione dell'inerzia dell'oggetto non ha nulla a che fare con la posizione, la forza, lo stato di movimento, ecc.
Universalità: l'inerzia è una proprietà intrinseca degli oggetti e tutti gli oggetti hanno inerzia
Seconda legge di Newton
Contenuti e calcoli di base
L'accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla forza esercitata su di esso e inversamente proporzionale alla massa dell'oggetto. La direzione dell'accelerazione è la stessa della forza.
natura
Causalità: la forza è ciò che produce l'accelerazione. Se non c'è forza, non c'è accelerazione
Vettorialità: sia la forza che l'accelerazione sono vettori. La direzione dell'accelerazione di un oggetto è determinata dalla direzione della forza esterna netta sull'oggetto (F=ma. Il segno uguale non significa solo che i valori sui lati sinistro e destro sono uguali, ma significa anche che la direzione è coerente: la direzione dell'accelerazione dell'oggetto è la stessa direzione della forza esterna netta sull'oggetto)
Istantaneità: quando la forza su un oggetto (con una massa costante) cambia improvvisamente, anche l'accelerazione cambierà improvvisamente allo stesso tempo; quando la forza esterna netta è zero, l'accelerazione sarà zero allo stesso tempo la forza esterna netta mantiene una corrispondenza biunivoca (effetto istantaneo della forza)
Relatività: esiste un sistema di coordinate in natura. In questo sistema di coordinate, quando un oggetto non è soggetto a forza, manterrà un movimento lineare uniforme o riposo. Tale sistema di coordinate è chiamato sistema di riferimento inerziale (il terreno e l'oggetto lo sono a riposo rispetto al suolo). Oppure un oggetto che si muove in linea retta a velocità uniforme può essere considerato un sistema di riferimento inerziale solo nel sistema di riferimento inerziale di Sinoma City)
Indipendenza: l'accelerazione generata dalle forze su un oggetto non interferisce tra loro. L'accelerazione effettiva dell'oggetto è la somma vettoriale dell'accelerazione generata da ciascuna forza. La relazione componente tra la forza componente e l'accelerazione componente in ciascuna direzione segue anche Niu Er.
Identità: a e F corrispondono a un certo stato dello stesso oggetto
Immagine
Immagine F-t
Come mostrato in figura, il grafico 1 mostra che la forza F non cambia al variare del tempo: cioè la forza sull'oggetto è una forza costante; il grafico 2 mostra che la forza F cambia uniformemente al variare del tempo; : , cioè, anche la forza sull'oggetto è variabile.
Al di sopra dell'asse x del tempo, la forza F è positiva, indicando che la direzione della forza esercitata sull'oggetto è positiva; al di sotto dell'asse del tempo, la forza F è negativa; Indica che la direzione della forza sull'oggetto è la direzione negativa.
L'intersezione di due linee del grafico F-t indica che le forze sui due oggetti sono le stesse e la pendenza del grafico indica quanto velocemente la forza cambia nel tempo.
L'area racchiusa dal grafico F-t e dall'asse delle coordinate temporali è uguale all'impulso della forza F in un periodo di tempo, cioè I = Fr. Se la forza F è una forza costante, allora l'area racchiusa dal grafico è S1 = I1 = Ft; se la forza F è una forza variabile Utilizzando il metodo dei microelementi, possiamo ottenere S2=I2=ΣFntn Pertanto, indipendentemente dal fatto che la forza sull'oggetto sia una forza costante o una forza variabile, l'immagine F-t può essere utilizzato per trovare l'impulso.
Dopo aver ottenuto l'impulso dall'immagine F-t, possiamo utilizzare la definizione di impulso per trovare la forza media in questa sezione del gomito.
F-un'immagine
Significato: riflette il cambiamento dell'accelerazione dell'oggetto nel tempo.
Se l'immagine è parallela all'asse t, significa che l'oggetto si muove lungo una linea retta con velocità uniforme; se l'immagine è una curva o una retta inclinata, significa che l'oggetto si muove con accelerazione variabile.
L'immagine nel primo quadrante indica che la direzione dell'accelerazione dell'oggetto è positiva, l'immagine nel quarto quadrante indica che la direzione dell'accelerazione dell'oggetto è negativa;
L'area racchiusa dall'immagine e dall'asse t rappresenta la variazione della velocità dell'oggetto. L'area nel primo quadrante rappresenta l'aumento della velocità dell'oggetto nella direzione positiva e l'area nel quarto quadrante rappresenta l'aumento della velocità dell'oggetto. velocità nella direzione negativa.
Sistema di unità meccaniche
Unità base e derivate
avvertimento
È un'unità internazionale, non necessariamente un'unità di base (nel Sistema internazionale di unità, le unità diverse dalle sette unità di base sono unità derivate)
La relazione tra unità di quantità fisiche può essere derivata tramite formule fisiche corrispondenti, ma non tutte le unità di quantità fisiche possono essere derivate l'una dall'altra.
natura
Isotropia: la direzione dell'accelerazione è la stessa direzione della forza esterna che agisce sull'oggetto.
Proprietà vettoriali (regola del parallelogramma, regola del triangolo, definizione del sistema di coordinate rettangolari)
Potere di decomposizione
Accelerazione scomposta
istantaneità
problema della mutazione
Filo e barra sottili (superficie di contatto): la quantità di deformazione è estremamente ridotta, il recupero della deformazione non richiede tempo e la forza elastica cambia improvvisamente in un istante
Corda a molla o in gomma: la quantità di deformazione è estremamente ridotta, ci vuole tempo per riprendersi dalla deformazione e la forza elastica non cambia improvvisamente in un istante.
moto lineare con accelerazione variabile
Modello di caduta della goccia di pioggia: la resistenza cambia con la velocità, quindi l'accelerazione cambia con la forza esterna risultante
Modelli di bungee jumping e trampolino: la forza elastica cambierà con il cambiamento della quantità di deformazione e la quantità di deformazione cambierà con il movimento.
Processo di avviamento della locomotiva: Durante il processo di avviamento a potenza costante, la forza di trazione della locomotiva diminuirà all'aumentare della velocità.
problema del connettoma
metodo di isolamento, metodo olistico
Metodo olistico: se gli oggetti nel corpo connesso hanno la stessa accelerazione e non è necessario trovare la forza di interazione tra gli oggetti, possono essere considerati nel loro insieme e si può analizzare la forza esterna totale sull'intero corpo.
Metodo di isolamento: se l'accelerazione di ciascun oggetto nel corpo connesso è diversa o se è richiesta la forza tra gli oggetti nel sistema, l'oggetto deve essere isolato dal sistema.
Applicazione alternativa: se gli oggetti collegati hanno la stessa accelerazione ed è richiesta la forza tra gli oggetti, è possibile utilizzare prima il metodo generale per trovare l'accelerazione, quindi utilizzare il metodo di isolamento per selezionare l'oggetto di ricerca appropriato (trovare prima l'accelerazione come intero, quindi trovare la forza interna del metodo di isolamento)
Quando l'accelerazione è diversa
Caratteristiche di forza dei connettori
In ogni caso, la tensione nella fune è uguale e anche le forze elastiche su entrambe le estremità della fune, asta e molla sono uguali.
Quando due oggetti sono collegati per contatto, le forze elastiche esercitate l'una sull'altro dagli oggetti in contatto sono uguali e opposte in grandezza.
Caratteristiche del movimento (diversa accelerazione)
Collegamento della molla: durante il processo di deformazione della molla, la velocità e l'accelerazione dei connettori su entrambe le estremità non sono necessariamente uguali. Quando la deformazione della molla è massima, la velocità dei connettori su entrambe le estremità è uguale, ma l'accelerazione non lo è ancora necessariamente uguali.
Connessione di contatto: quando due blocchi impilati sono in contatto e scorrono l'uno rispetto all'altro, l'accelerazione può essere diversa.
Applicazione di base (il ponte tra forza e movimento è l'accelerazione)
Conoscenza della forza e del movimento/Conoscenza del movimento e della forza
Analisi della forza: è necessario disegnare il diagramma della forza dell'oggetto in proporzione
Analisi del movimento: determinato in base alla forza esterna combinata e alla velocità iniziale dell'oggetto
Analizza la forza sull'oggetto e usa Niu per trovare l'accelerazione In base alle caratteristiche del movimento, utilizzare le formule cinematiche per trovare il movimento dell'oggetto
processi multipli
Consiste in più piccoli processi. Lo stato finale del processo precedente è lo stato iniziale del processo successivo. Analizza ciascun processo (l'accelerazione può cambiare, ma la velocità rimane invariata).
Modelli comuni
Moto lineare: moto lineare sul piano orizzontale, moto lineare sul piano inclinato, moto lineare sul nastro trasportatore
Movimento circolare: movimento circolare del modello a fune, movimento circolare del modello a barra, movimento circolare del modello a ponte ad arco
Moto di lancio piatto: moto di lancio piatto relativo al piano inclinato, moto di lancio piatto relativo all'orbita circolare
La terza legge di Newton
concetti e comprensione
L'interazione tra gli oggetti è reciproca. Tra due oggetti, quando un oggetto esercita una forza sull'altro oggetto, quest'ultimo oggetto deve esercitare una forza (forza di reazione) sull'oggetto allo stesso tempo. In altre parole, un oggetto esercita una forza Un oggetto è anche un oggetto che riceve forza (l'interazione tra due oggetti è chiamata forza di azione e forza di reazione).
Terza legge di Newton: le forze di azione e reazione tra due oggetti sono sempre uguali in grandezza, opposte in direzione e agiscono sulla stessa linea retta.
Formula: F=-F'
Forze di azione e reazione e forze di equilibrio
relazione
Tre caratteristiche: dimensione, natura, cambiamenti
Tre differenze: direzione, oggetto che riceve la forza ed effetto
Tre irrilevanze: tipo di oggetto, stato di movimento dell'oggetto e se l'oggetto interagisce con altri oggetti
Confrontare
differenza
Oggetto forzato
Forze di azione e reazione: agiscono su due oggetti interagenti
Forza equilibrata: agisce sullo stesso oggetto
Dipendenze
Forza d'azione e forza di reazione: appaiono allo stesso tempo, scompaiono allo stesso tempo, cambiano allo stesso tempo e non possono esistere da sole.
Forza bilanciata: nessuna dipendenza Se una forza viene ritirata, l'altra classe di forza esisterà ancora, ma la forza sull'oggetto non sarà più bilanciata.
natura della forza
Forze di azione e reazione: devono essere le stesse
Equilibrio: può essere uguale o diverso
Stesso punto
Forze di azione e reazione: grandezza e direzione
Forze equilibrate: uguali in grandezza, opposte in direzione, che agiscono sulla stessa linea retta
Sovrappeso e assenza di gravità
concetto
Sovrappeso: la pressione di un oggetto sul supporto (la forza di trazione sull'oggetto sospeso) è maggiore della gravità dell'oggetto
Assenza di gravità: il fenomeno per cui la pressione di un oggetto sul supporto (la forza di trazione sull'oggetto sospeso) è inferiore alla gravità dell'oggetto
Completa assenza di gravità
Quando l'accelerazione verso il basso dell'oggetto è uguale a g, la pressione dell'oggetto sul supporto (la forza di trazione sull'oggetto sospeso) è uguale a zero.
Quando c'è completa assenza di gravità, tutti i fenomeni legati alla gravità scompaiono.
Nota: quando un oggetto è in uno stato di completa assenza di gravità, non c'è forza elastica tra esso e gli altri oggetti in contatto. In questo momento, l'oggetto è influenzato solo dalla gravità. L'effetto della gravità viene completamente utilizzato per modificare lo stato di movimento dell'oggetto senza deformare l'oggetto, ovvero il peso apparente dell'oggetto è zero
Peso effettivo: la gravità effettiva esercitata da un oggetto, ovvero la gravità reale Peso visivo: la gravità misurata, cioè il fulcro dell'espressione
Informatica e applicazioni
sovrappeso
La direzione dell'accelerazione di un oggetto è verticalmente verso l'alto
Stato del movimento: accelerazione in salita o decelerazione in discesa
Equazione: F-mg=ma F=m(g a)
assenza di gravità
La direzione di accelerazione di un oggetto è verticalmente verso il basso
Stato del movimento: accelerazione verso il basso o decelerazione verso l'alto
Equazione: mg-F=ma F=mg-ma
Completa assenza di gravità
La direzione dell'accelerazione di un oggetto è verticalmente verso il basso e la sua grandezza è uguale all'accelerazione dovuta alla gravità g.
Diminuire o decelerare per salire con accelerazione a=g
Equazione: mg-F=ma F=0
Applicazione completa delle leggi del moto di Newton
isocrone
legge
(A) Un oggetto scivola giù da fermo lungo tutte le corde lisce situate sullo stesso cerchio verticale, e il tempo impiegato per raggiungere il punto più basso del cerchio è uguale.
(B) Il tempo impiegato da un oggetto per viaggiare da fermo verso ogni punto della circonferenza lungo diverse corde lisce dal punto più alto della stessa circonferenza verticale è uguale
condizione
cerchio verticale
liscio
Il punto iniziale è il punto più alto o il punto finale è il punto più basso
sottoargomento
La lunghezza della traiettoria è la lunghezza della corda
Caratteristiche
Il tempo impiegato dal blocco per spostarsi lungo la corda è uguale al tempo impiegato dal blocco per cadere liberamente lungo il diametro.
Il punto iniziale e il punto medio del movimento di un oggetto che soddisfa la legge isocrona si trovano sullo stesso cerchio
Stato critico (condizioni che producono valori critici e valori estremi)
Condizioni per la separazione degli oggetti in contatto: la forza elastica di interazione è zero e l'accelerazione è uguale
La condizione critica affinché la corda si rilassi (rompa): la tensione nella corda è zero (massima)
Le condizioni critiche per lo scorrimento relativo tra due oggetti: l'attrito statico raggiunge il valore massimo e l'accelerazione è uguale
La condizione per la massima accelerazione: massima forza esterna totale
Le condizioni per il valore massimo della velocità: quando l'accelerazione è zero, la velocità assume il valore massimo (nella maggior parte dei casi)
Applicazione ai problemi delle piastre
Caratteristiche: coinvolge due oggetti e c'è uno scorrimento relativo tra gli oggetti
Analisi del diritto
Presta attenzione alle due relazioni di spostamento: quando lo slider si sposta da un'estremità all'altra dello skateboard Se lo slider e lo skateboard si muovono nella stessa direzione, la differenza di spostamento è pari alla lunghezza della tavola Se lo slider e lo skateboard si muovono in direzioni opposte, la somma degli spostamenti è pari alla lunghezza della tavola
Se la lunghezza della tavola è L, lo spostamento del cursore è x1 e lo spostamento dello skateboard è x2 Quando ci si muove nella stessa direzione: L=x1-x2 Durante il movimento inverso: L=x1 x2
fare un passo
Disegna un diagramma delle forze
Analizzare il processo di movimento (dipingendo gli stati di movimento iniziale e finale)
Afferrare la connessione della piastra (tempo, velocità, spostamento)
serie di equazioni
nastro trasportatore
livello
inclinare
sintesi del modello
energia, slancio
Meccanica (F=ma)
Kinesiologia