Методическое пособие для подготовки к ЕГЭ по ФИЗИКЕ

Механика

Санкт Петербург, 2014

ПЕРЕЧЕНЬ НЕОБХОДИМЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ, ФОРМУЛ И УМЕНИЙ ДЛЯ СДАЧИ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

Кинематика.

1. Равномерное и равнопеременное движения.

Основные понятия: вектор перемещения, траектория, путь, координата, скорость, вектор скорости, мгновенная скорость, проекция вектора скорости, средняя (путевая) скорость, ускорение, вектор ускорения, мгновенное ускорение, проекция вектора ускорения, виды движения (прямолинейное, криволинейное, равномерное, ускоренное, замедленное, равнопеременное, поступательное, вращательное, плоскопараллельное).

Основные формулы кинематики:

;

;

; (при равнопеременном движении);

.

.

Равнопеременное прямолинейное движение.

Формулы для вычисления пройденного пути:

(формула без ускорения);

(формула без времени);

.

Перемещение за n-ю секунду:

Связь координаты, скорости и ускорения: .

Э кзаменуемый должен уметь строить и анализировать графики зависимостей , уметь находить пройденный путь по графикам и , строить графики по таблицам. Путь, пройденный телом при любом движении, численно равен площади под графиком зависимости скорости от времени на заданном промежутке времени.

2. Свободное падение.

Основные понятия: ускорение (модуль и направление), независимость ускорения свободного падения от массы тела, основные формулы и графики при движении вверх и вниз.

Уравнения координаты и проекции скорости:

;

; .

У равнения координаты и проекции скорости:

-при движении вверх (равнозамедленном):

; .

- при движении вниз (равноускоренном):

; (

Время свободного падения на землю без начальной скорости:

.

Перемещение, высота:

; ; .

Горизонтальный бросок: движение по 2 осям, формулы и графики, направление вектора скорости, разложение вектора скорости по 2 составляющим.

О сновные формулы:

;

;

проекции начальной скорости:

проекции скорости в любой момент времени:

;

модуль мгновенной скорости: ;

угол наклона вектора скорости к горизонту: ;

горизонтальное смещение: ;

время падения на землю: ;

начальная высота: ;

мгновенная высота: ;

дальность полёта:

уравнение траектории полёта: .

Д вижение тела, брошенного под углом к горизонту: движение по 2 осям (в проекции на ось 0x – равномерное движение, в проекции на ось 0y – движение с постоянным ускорением), направление вектора скорости, разложение вектора скорости по 2 составляющим.

Основные формулы:

проекции начальной скорости:

;

проекции мгновенной скорости:

;

модуль мгновенной скорости: ;

скорость в верхней точке траектории: ;

угол наклона вектора скорости к горизонту:

;

горизонтальное смещение: ;

уравнение координаты y (мгновенная высота): ;

;

время подъёма (спуска): ;

время полёта: ;

наибольшая высота подъёма: ;

дальность полёта: ;

уравнение траектории полёта: .

Отработать построение и анализ графиков зависимостей:

3. Равномерное движение по окружности.

Основные понятия: направление и модуль вектора линейной скорости, направление и модуль вектора центростремительного ускорения, угол поворота, длина дуги, угловая скорость, период и частота вращения, число оборотов.

– линейная скорость точки, ;

– угловая скорость вращения, ;

- угол поворота радиуса-вектора точки, движущейся по окружности, ;

R – радиус вращения, ;

T – период вращения, ;

– частота вращения, ;

- центростремительное (нормальное) ускорение, ;

S – путь, равный длине дуги окружности, ;

N – число оборотов.

Основные формулы:

;

; ; ;

4. Относительность движения: система отсчёта (подвижная и неподвижная), абсолютная, относительная и переносная скорости, преобразования Галилея для скоростей и ускорений, принцип относительности Галилея.

П реобразования Галилея.

Система отсчёта K₁ движется со скоростью относительно системы отсчёта K так, что оси X,Y,Z и X₁,Y₁,Z₁ остаются параллельными.

1) Преобразование координат:

2) Закон сложения скоростей:

или

– абсолютная скорость – скорость тела в неподвижной системе отсчёта;

– относительная скорость – скорость тела в подвижной системе отсчёта;

– переносная скорость – скорость подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

Скорость первого тела, движущегося со скоростью , относительно второго тела, движущегося со скоростью , определяется формулой: .

3) Преобразование ускорений (система отсчёта K₁ движется со ускорением относительно системы отсчёта K, не вращаясь, так, что оси X,Y,Z и X₁,Y₁,Z₁ остаются параллельными):

Если системы отсчёта K₁ движется равномерно и прямолинейно относительно системы отсчёта K, то есть , то ускорение одинаково, или абсолютно.

4) Принцип относительности Галилея: все механические явления в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Динамика.

Основные понятия: 3 закона механики Ньютона, инерциальные и неинерциальные системы отсчёта (примеры), инерция, 4 типа фундаментальных взаимодействий, силы (сила тяжести, сила реакции опоры, сила упругости, сила натяжения нити, сила трения), вес тела, невесомость, масса тела (инертная и гравитационная), неподвижный и подвижный блоки, движение со связями, закон всемирного тяготения, гравитационная постоянная, первая и вторая космические скорости, зависимость ускорения свободного падения от высоты над планетой.