Pojęcia fizyczne i prawa fizyczne wprowadzone na wykładzie

Pojęcia fizyczne i prawa fizyczne wprowadzone na wykładzie
swobodny spadek w polu grawitacyjnym
rzuty pionowe
rzut poziomy
siła tarcia
1.
2.
3.
4.
Swobodny spadek bez oporów ruchu ( rura próżniowa)
Rzut poziomy jako złożenie ruchu jednostajnego i jednostajnie zmiennego
Programy komputerowe symulujące rzuty, zdjęcia stroboskopowe.
Badanie siły tarcia: siłomierze, klocki, podłoże o różnym współczynniku tarcia
Dynamiczne skutki działania nie zrównoważonej siły
Swobodny spadek ciał
Gdy nie ma sił oporu ruchu przyspieszenie ruchu jest równe przyspieszeniu grawitacyjnemu.
Przyspieszenie grawitacyjne nie zależy od masy ciała.
Rzut pionowy w dół
Rzut pionowy w górę
Rzut poziomy
Parametryczne równanie toru
— torem jest parabola
h — odległość od podłoża,
— prędkość początkowa nadana w kierunku poziomym.
Siła tarcia
Cykl pokazów, z których wynika że:
współczynnik tarcia statycznego jest większy od współczynnika tarcia posuwistego
siła tarcia posuwistego zależy od siły nacisku i współczynnika
Przykład 1
Oblicz przyspieszenie klocka zsuwającego się z równi pochyłej o kącie nachylenia
tarcia f.
i współczynniku
Siłę ciężkości , jak każdy wektor, możesz rozłożyć na dwa dowolne wektory, byle wektor był
przekątną równoległoboku utworzonego na tych wektorach. Nas, oczywiście, nie będą interesowały
wektory o dowolnych kierunkach. Wyróżnimy kierunek równoległy do powierzchni równi i kierunek
prostopadły do powierzchni równi (rys. Figure 1). Wzdłuż tych dwóch kierunków rozłóżmy siłę .
Uzyskamy składowe
i
o wartościach
i
zrównoważona przez siłę sprężystości powierzchni równi R, a siła
będzie powodowała ruch jednostajnie przyspieszony klocka.
. Siła
zostanie
pozostanie nie zrównoważona i
Przyspieszenie klocka jest równe:
Obliczone przyspieszenie jest mniejsze od grawitacyjnego (sinus kąta nachylenia równi jest mniejszy
od jedynki).
W tej części przykładu została zaniedbana siła tarcia. Jeśli ją uwzględnimy, to są dwie możliwości:
Klocek pozostanie nieruchomy, jeśli siła zsuwająca i siła tarcia będą się równoważyć.
Klocek będzie poruszał się z przyspieszeniem, ale mniejszym niż w poprzednim wypadku,
ponieważ nie zrównoważoną siłą będzie wypadkowa siły zsuwającej
i siły tarcia T.
Obliczmy siłę tarcia. Jest ona równa sile nacisku pomnożonej przez współczynnik tarcia. Tym razem
siła nacisku ma wartość składowej . A więc
Zatem przyspieszenie zsuwającego się klocka wyniesie
Przykład 2
Dwa klocki o masach
i
połączone są linką. Do pierwszego z nich przyłożona jest siła (rys.
Figure 2). Z jakim przyspieszeniem porusza się układ, jeśli na każdy z klocków działa siła oporów
ruchu . Jaka jest siła napięcia linki ?
Rozwiązanie
Rozważmy siły działające na każdy klocek. Niech siła
oznacza wypadkową sił działających na
pierwszy klocek, a
odpowiednio na drugi. Obliczając te siły pamiętamy, że o ruchu ciała decydują
siły, które są przyłożone do tego ciała.
&mdash wartość sił napięcia linki jest taka sama. Siły te różnią się punktem
przyłożenia i dlatego ich oznakowanie na rysunku jest różne.
Po dodaniu stronami dwu ostatnich równań uzyskujemy:
Siłę napięcia linki znajdujemy następująco: