- •Кадры самоконтроля к теме "Кинематические характеристики поступательного и вращательного движений"
- •Кадры самоконтроля к теме "Кинематические законы поступательного и вращательного движений"
- •Кадры самоконтроля к теме "Динамические характеристики поступательного и вращательного движений"
- •Кадры самоконтроля к теме "Основной закон динамики. Законы для разных видов сил"
- •Кадры самоконтроля к теме "Законы сохранения"
Кадры самоконтроля к теме "Основной закон динамики. Законы для разных видов сил"
При ускоренном прямолинейном движении направление скорости и ускорения должны совпадать. Направление ускорения согласно основному закону динамики (
)
совпадает с направлением равнодействующей
всех сил (
).
Сделайте рисунок, соблюдая соотношения, указанные в задании и сформулируйте правильный ответ.
Ответ правильный, но главное, чтобы было дано четкое обоснование. Проверьте: в вашей тетради должны быть зафиксированы все действия, описанные в кадре 4-1.
Для равномерного движения необходимо, чтобы
,
но если сил всего две и они не равны по
модулю, то это условие не может быть
выполнено.
Почему же? Представьте себе автомобиль, движущийся с выключенным двигателем, на него действует сила трения, направленная противоположно скорости движения.
Запишите II закон Ньютона. Теперь введите условие, указанное в тексте. Какой вывод тогда можно сделать об ускорении тела?
Для получения правильного ответа проделайте все рассуждения, описанные в кадре 4-5.
Если вы имеете в виду интервал (t2, t3), то ответ верен. Если нет, то попытайтесь разобраться в чем ошибка (см. кадр 4-5).
Сначала проделайте все, что сказано в кадре 4-5. После получения вывода об ускорении тела, сделайте вывод о поведении скорости. Если вы будете контролировать все свои действия, то избежите ошибочных умозаключений.
В интервале (t2, t3) и (t4, t5) скорость не изменяется, следовательно тело не имеет ускорения, значит и сумма сил в этих интервалах равна нулю. Вы работаете внимательно. Очень хорошо.
На основании II закона Ньютона (
)
можно утверждать, что если
,
то и
=0,
но это не означает, что и
обязательно равно нулю.
Вы действуете наугад? Тогда нет смысла продолжать работу.
Обратите внимание: в задании д в а условия
и
,
но если
,
то и ускорение не может быть равным
нулю.
Какой интервал вы имеете в виду? Если (t2, t3), то см. кадр 4-12, если (t4, t5), то переходите к следующему заданию.
Работайте дальше так же успешно.
Если
,
значит и
,
то есть скорость тела меняется!
В чем отличие этого задания от предыдущего? Будьте внимательны?
На основании II закона Ньютона (
)
направление результирующей силы
совпадает с направлением п о л н о г о
ускорения, которое состоит из нормальной
и тангенциальной составляющих. Сделайте
рисунок. Напоминаем значения синусов
углов:sin
300
=0,5; sin
450
= 0,71; sin
600
= 0,87.
На основании II закона Ньютона для вращательного движения (
)
можно сказать, что
останется
без изменения, если и числитель (
)
и знаменатель одновременно изменятся
в одинаковое число раз в о д н у с т о
р о н у (или обе величины увеличатся
или обе величины уменьшатся) , но
условие сформулировано иначе.
Угловое ускорение п р я м о пропорционально действующему моменту сил (т.е. если М увеличивается, то и
увеличивается) и о б р а т н о
пропорционально моменту инерции тела
(т.е. если
уменьшается,
то
увеличивается). Таким образом, по
условию задания
уменьшится
не может!
может увеличиться
в 2 раза в двух ситуациях:
а) М увеличиться в 2 раза, I = const;
б) М = const, I уменьшиться в 2 раза.
Но по условию одновременно меняются две величины.
Правильно.
Согласно основному уравнению динамики
,
поэтому сначала нужно найтиI
для колеса (вспомните соответствующую
формулу) и
по заданному графику (используйте
определение углового ускорения и
геометрический смысл производной).
М = 5 Нм. Если у вас получился другой ответ - обсудите его с преподавателем.
Согласно закону Кулона-Амонтона
,
гдеN
- сила нормального давления (реакции
опоры) вы считаете, что
?
Это не верно. ЗапишитеII
закон Ньютона в проекции на вертикальную
ось и найдите N.
Прочтите кадр 4-24. Из записи II закона Ньютона вы получили N>mg? Работайте внимательно.
Да, это так, потому что
,
а для данной ситуацииN<mg.
Согласно закону Гука
,
где
- абсолютное удлинение. Попробуйте
проверить выбранный Вами ответ по
единицам измерения.
Не забудьте записать обоснование вашего ответа, оно должно содержать следующие шаги:
рисунок с указанием сил;
запись II закона Ньютона в проекции на вертикальную ось;
условие равновесия тела;
закон Гука.
Если какой-то шаг вызывает у вас сомнение - проконсультируйтесь с преподавателем.
Этот ответ явно неправдоподобен: гравитационные силы, действующие на тело со стороны Земли и со стороны Луны, могут уравновесить друг друга в точке, расположенной ближе к Луне, чем к Земле. (
.
Согласно закону всемирного тяготения
,
пустьm1-
масса тела, а m2
- масса планеты. Если силы со стороны
Земли и Луны равны (по условию) и принять,
что расстояния тоже равны, тогда следует
заключить, что и массы планет должны
быть равны, но это не так.
Правильно.
Вы не учли, что согласно закону Всемирного тяготения гравитационная сила обратно пропорциональна к в а д р а т у расстояния: если
и
будут различаться в 81 раз, то силы - в
6561 раз! За счет разницы масс Земли и
Луны это не компенсируется.
Верна только 1-я часть вашего ответа. Для того, чтобы сделать вывод об ускорении, запишите II закон Ньютона в проекции на вертикальную ось и проанализируйте его.
По условию начальная скорость
и движение может быть только ускоренным,
т.е. скорость сначала растет, тогда,
согласно закону Стокса
,
растет и сила сопротивления. ЗаписываяII
закон Ньютона в проекциях на вертикальную
ось, получаем вывод о том, что ускорение
камня уменьшается. Вы не забыли записать
подробно весь ход обоснования ответа?
Ваш ответ противоречит закону Стокса и II закону Ньютона, очевидно вы вообще не пользовались этими законами. Как же тогда получен ответ?
Проверьте формулы, которыми вы пользовались, и числовые расчеты.
По определению
.
Этими соотношениями мы действительно
воспользоваться не можем поскольку
не известен характер движения, время
до остановки или пройденное расстояние.
Однако существует одна из формулировок
основного закона динамики, которая
позволяет справиться с заданной
задачей, если вы ее не помните - посмотрите
в разделе 1.6. информационной части
(стр. 36, 38)
