Графическое изображение сил. Сложение сил графическое изображение сил если вы в

Сложение сил. Графическое изображение сил Если вы в этом разберетесь как следует, вы лучше сможете следить за ходом моей мысли при изложении дальнейшего. Майкл Фарадей

Ни в коем случае нельзя запускать пройденный материал! Если вам чтото непонятно, то лучше разобраться в этом немедленно!

Вес тела - это сила, действующая на опору или подвес вследствие действия на это тело силы тяжести. Если тело и опора (подвес) находятся в состоянии покоя или двигаются равномерно и прямолинейно, тогда: Сила тяжести возникает в результате взаимодействия тела с Землёй, а вес - в результате взаимодействия тела с опорой (подвесом).

Сила упругости - это сила, возникающая в теле при его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение. Изменение длины тела при растяжении (или сжатии) прямо пропорционально модулю силы упругости: Результирующая (равнодействующая) сила - это сила, которая оказывает на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил.

Задача 2. В тот момент, когда человек отталкивался от земли, чтобы прыгнуть, на него действовала результирующая сила, равная 40 Н и направленная вертикально вверх. Найдите модуль и направление силы, с которой человек оттолкнулся от земли в момент прыжка, если его масса равна 60 кг. Дано: Решение:

Задача 3. Один магнит закреплен под крышкой стола. Когда на стол положили второй магнит, он начал действовать на стол с силой, равной 3 Н, а когда его перевернули, он начал действовать на стол с силой 2, 8 Н. Учитывая то, что магниты притягивались и отталкивались с одинаковой по модулю силой, найдите модуль этой силы. Дано: Решение:

Основные выводы Результирующая (равнодействующая) сила - это сила, которая оказывает на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил. Результирующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а её модуль равен сумме модулей составляющих сил. Результирующая сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а её модуль равен разности модулей составляющих сил.

P вес тела.

N сила нормальной реакции опоры.F Т сила тяжести.

Масштаб: в 1 см - 25кН.

а) F T – шар и Земля;			б) T Ш – шар и нить; в)T H – шар и нить.
Масштаб: 0,5 см - 5Н.
			F =0H в)		FH . H = 5H0)
		F = 5H					F Т= mg

FH . Ш = 5H

Масштаб: 0,5 см − 1Н.

Масштаб: 0,5 см − 10Н.

	Пользуясь линейкой, определим силы, указанные на рис. 76.
			| F |=		≈ 34,3H ;				| F |=		≈ 51,4Н.

Пользуясь линейкой, определим силы, указанные на рис. 78.

F 1 = 2H;F 2 = 1,5H;F 3 = 2,5H.

№ 363. a .

№ 364.

							N В

F Т. A

FТ .

F Т. B

Масштаб: 1см - 2 кН.

С А

Масштаб: 1см - 1 кН.

а) | F 2 | = 4H ;

б) | F 1 | = 3H ;

в) | F 3 | = 4H .

6 кН 8 кН

		16. Сложение и разложение сил
m = 1 кг				Р = 2mg = 2 1кг 9,8м/с2 = 19,6 Н.
				Ответ: P = 19,6 Н.

Равнодействующая сила равна 4 Н− 2 Н = 2 Н и направлена в сторону силы, равной 4 Н.

Равнодействующая сила равна 5 Н+2 Н− 2 Н = 5 Н и направлена в сторону силы, равной 5 Н.

Цена деления каждого динамометра равна 1 Н. Силы натяжения нитей в точках A и B равны 3 Н.

F T.

| F T | = |F C |.

F Т

№ 376.

Т.к. парашютист равномерно спускается, то сила сопротивления равна его весу, т.е. 720 Н, а равнодействующая равна 0.

Динамометр, изображенный на рис. 86, покажет силу величиной 50 Н− 25 Н = 25 Н, а изображенный на рис. 87 90 Н− 30 Н = 60Н.

Равнодействующая двух сил 2 и 5 Н, действующих на тело по одной прямой, может быть равна 5 Н–2 Н = 3 Н или 5 Н+2 Н = 7 Н.

Равнодействующая сил 3, 4 и 5 Н, действующих на тело по одной прямой, по модулю может быть равна: 2 Н, 4 Н, 6 Н, 12 Н.

Масштаб: 1см − 20кН.

2S 2

S =100 м

a1 t1

S 1a 1

2 S 1

a2 t2

S 2a 2

t1 2

t2 2

S 2 = 27 м

F 1− F 2

t 1 = 5 c

A 1 −a 2 =

t 2 = 3 c

2S 1

2S 2

− 2 27м

2м/с2 .

(5с)2

(3с)2

Найти a .

Ответ: a = 2 м/с2 .

Решение: F − G = P− G = ma = m 2 2 h ;

m = 500 кг

h = 16 м

G = mg = 500кг 9,8м/с2 = 4900 Н;

t = 8 c

P = F= mg+ G= m g+

5150Н.

500кг

Найти F , P,G .

Ответ: G = 4900 H, P =F =5150 H.

Решение: G = mg = 60кг 9,8м/с2 = 588Н;

m = 60 кг

P1 = G = 588Н;

a = 0,6 м/с

P2 = m (g − a ) = 60 кг(9,8м с2 − 0,6 м с2 ) = 552 Н.

Найти G , P1 , P2 .

Ответ: G = P1 = 588 H, P2 = 552 H.

Дано: m = 80 кг

Решение: P1 =mg

a = 6 g

80кг 10м/с = 800Н;

P2 =ma +P1 =6mg +P1 ≈ 6 80кг 10м/с2 +800Н=5600Н; P3 =0.

Найти P1 , P2 , P3 .

Ответ: P1 ≈ 800 H, P2 ≈ 5600 H, P3 = 0.

Дано: m = 80 кг

v = 360 км/ч = 100 м/сR = 200 м

Найти F ВЕР ,F НИЖ .

Решение: F = m (a − g ) = m v

− g

(100 м/с) 2

80 кг

− 9,8 м/с

3216 Н;

F = m(a+ g) = mv

(100 м/с) 2

80 кг

9,8 м/с

4784 Н.

Ответ: F ВЕР = 3216 Н,F НИЖ = 4784 Н.

m = 1000 кг	Решение: F = P= m (g − a ) = m g − v
v = 28,8 км/ч = 8 м/с
R = 40 м					(8м/с) 2
	1000 кг						8200 Н;
					40 м
Найти F , P.	Ответ: F = P = 8200 Н.

Дано: m = 15 т = = 15000 кг

P = 139,5 кН = = 139500 Н

R = 50 м

Найти v .

	Решение: P=mg − ma =mg − m					(mg− P ) R
		(15000кг 9,8м/с2 − 139500Н) 50м			5м с.

Ответ: v = 5 м/с.

Решение: mg = m v

9,8м/с2 10м≈ 9,9м/с.

R = 10 м

g R =

Ответ: v ≈ 9,9 м/с.

Найти v .

Решение: T =

2π R

; R = d ;

mg = m

gR =

g d 2;

d = 2 м

2π d 2

π 2 м

≈ 2с.

g d 2

9,8м/с2 2м 2

Ответ: T ≈ 2 с.

Дано: F 1 = 8 Н

F 2 = 4 Н

(F− F) 2

(8Н− 5Н) 2 + (4H) 2 = 5H.

F 3 = 5 Н

Ответ: F Р = 5 Н.

Найти F Р .

m 1m 2

r = 1 м

Решение: F 1

= γ

ρ = 11300 кг/м

− 11Н м 2

1м4 (11300 кг м3 ) 2

α = 30°

6,67

≈ 2,4 10

−4

кг2

F 2 = 2F 1 cosα ≈ 2 cos 30° 2,4 10− 4 Н≈ 4,16 10− 4 Н.

Найти F ,F .

Ответ: F 1

−4

Н, F 2

−4

F P=

F ТЕЧ2

F ВЕТ2

4002 Н2 + 3002 Н2

500Н;

F ТЕЧ=

F ТЕЧ

F ВЕТ=

− (0,8h )

0,6 h =

h = 10 м

0,6 10м= 6м.

Найти F Р ,l .

Ответ: F Р = 500 Н,l = 6 м.

Слайд 9 Если на тело действуют две силы равные по модулю и противоположные по направлению, то их равнодействующая равна нулю. Силы могут уравновешивать друг друга, действуя не только вдоль одной прямой, но и в более сложных случаях. Сложные системы в состоянии равновесия

Разминка 1. Два мальчика тянут канат в противоположные стороны. Чтобы рассчитать равнодействующую сил тяги мальчиков, надо … 2. Спортсмен держит на вытянутой руке гирю. Чтобы рассчитать равнодействующую силы тяжести спортсмена и гири, надо … 3. Парашютист с раскрытым парашютом опускается на землю. Чтобы рассчитать равнодействующую силы тяжести и силы сопротивления воздуха, надо… 4. Маленький мальчик сел к папе на колени. Чтобы рассчитать равнодействующую сил тяжести мальчика и папы, надо… 5. Камень бросили в воду и он опускается на дно озера. Чтобы рассчитать равнодействующую силы тяжести и силы сопротивления, надо… 6. В сказке «Репка». Чтобы рассчитать равнодействующую сил всех персонажей, надо … 7. Спортсмен прыгает с вышки в воду. Чтобы рассчитать равнодействующую силы тяжести и силы сопротивления воды, надо… 8. Автомобиль движется по горизонтальной дороге. Чтобы рассчитать равнодействующую силы тяги двигателя и силы сопротивления движению, надо… Слайд 10

288. Назовите силы, изображенные на рисунке 61. Пере-исуйте его в тетрадь и обозначьте каждую силу соответствующей буквой.

289. На нити подвешен груз (рис. 62). Изобразите графически силы, действующие на груз (масштаб: 1 см - 5 Н).

Рис 63

Рис 67

Рис. 68

Рис 69

Рис 70

290. На тросе подъемного крана висит контейнер с гру-массой 2,5 т. Изобразите графически в выбранном вами масштабе силы, действующие на контейнер.
291. Обозначьте соответствующими буквами силы, изо-пженные на рисунке 63. Взаимодействием каких тел они словлены?
292. Изобразите графически (масштаб 0,5 см - 5 Н) приложенные в точках а, б, в, о (рис 64)
293. Изобразите графически силу, направленную верти-мо вверх, модуль которой равен 4 Н (масштаб 0,5 см - 1 Н).
294. Изобразите графически силу, направленную верти но вниз, модуль которой равен 50 Н (масштаб 0,5 см - II).
295. На рисунке 65 изображена сила F, равная 20 Н. Пользуясь ею как масштабным отрезком силы, определите модули сил FI и F2. Модуль какой из сил, изображенных ни рисунке 66, больше всех и какой - меньше всех? Запишите силы в порядке возрастания их модулей.
296. Пользуясь масштабом (рис 67), определите модули сил, действующих на тело А.
297. Какая из сил, изображенных на рисунке 68, равна 2Н (масштаб: 0,5 см - 1 Н)?
‘298. Изобразите графически силы, действующие на доску
А В (рис 69) Обозначьте буквами их точки приложения
299. Изобразите графически силы, приложенные к телу (рис. 70): в точке А силу 4 кН, действующую горизонтально слева направо; в точке В силу 5 кН, направленную вертикально вверх; в точке С силу 6 кН, направленную вертикально вниз (масштаб: 1 см - 2 кН).
300. Изобразите графически две силы: 5 и 2 кН, приложенные к одной точке тела и действующие под углом 90° друг к другу (масштаб: 1 см- 1 кН).
301. На рисунке 71 графически изображены силы, действующие на модель самолета. Сила тяжести равна 4 Н. Пользуясь линейкой, определите модули сил: a) F2 - силы тяги двигателя модели; б) F\ - силы сопротивления воздуха и в) F3 - подъемной силы.

Рис. 71

302. На горизонтальном участке пути трактор развил силу тяги 8 кН. Сила сопротивления движению трактора равна 6 кН. Вес трактора 40 кН. Изобразите эти силы графически (масштаб: 0,5 см - 4000 Н).

Тема. Графическое изображение силы. Сложение сил, направленных по одной прямой.

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока: научить графически изображать силы и складывать две силы, направленные по одной прямой, ввести понятие «равнодействующая всех сил, приложенных к одному телу».

Задачи урока:

а) формирование представления о равнодействующей сил, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся (предметный результат).

б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника (метапредметный результат).

в) формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления (личностный результат).

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: компьютер, проектор, презентация, демонстрационный динамометр, динамометры лабораторные, штатив, набор грузов, дидактический материал.

Ход урока

І. Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, ребята. Я рада вас видеть. Наше сегодняшнее сотрудничество, по моему мнению, будет полезным и приятным. Ведь когда человеку приятно что-то делать, то у нее хорошее настроение. Начинаем наш урок. Давайте улыбнемся друг другу и пожелаем успехов в освоении новых знаний.

ІІ. Актуализация опорных знаний

1. Экспресс – тест (Слайд 1)

Что такое сила?

В каких единицах измеряется сила в системе СИ?

Почему мы говорим, что сила – векторная величина?

Как изображается на чертеже сила?

От чего зависит результат действия силы?

Взаимопроверка. Учитель объявляет правильные ответы.

2. Найди ошибку (Слайд 2)

Самопроверка. (Слайд 3)

ІІІ. Мотивация

Мозговая атака

Перед вами картина И. Е. Репина «Бурлаки на Волге». (Слайд 4) Опишите ее с точки зрения физики. Как вы думаете, нужно ли показывать приложенную силу от каждого человека? Почему это так? На этот вопрос мы сегодня с вами узнаем ответ.

IV. Изучение нового материала

Эвристическая беседа

1. Графическое изображение силы. (Слайд 5)

2. Равнодействующая сила. (Слайд 6)

3. Демонстрация опыта рис. 77 стр. 87 учебника. (Слайд 7)

4. Демонстрация опыта рис. 79 стр. 88 учебника. (Слайд 8)

5. Состояние равновесия. (Слайд 9)

6. Эстафета. Заполни таблицу «Как найти равнодействующую силу?»

Направления
По одной прямой в одну сторону
По одной прямой в разные стороны
По одной прямой в разные стороны, равные друг другу

V. Закрепление

1. Разминка. (Слайд 10)

2. Практическая работа. (Слайд 11)

Цель: убедиться на опыте, что равнодействующая двух сил, направленных в одну сторону равна их сумме.

Приборы и материалы: динамометр, набор грузов.

Прикрепить к динамометру 1 груз, определить силу тяжести.

Прикрепить к динамометру 2 груз, определить силу тяжести.

Прикрепить к динамометру 3 груз, определить силу тяжести.

Определить равнодействующую сил.

Сделать вывод.

Физкультминутка

Очень физику мы любим!

Шеей влево, вправо крутим.

Воздух – это атмосфера,

Если, правда, топай смело.

В атмосфере есть азот,

Делай вправо поворот.

Так же есть и кислород,

Делай влево поворот,

Воздух обладает массой

Мы попрыгаем по классу.

3. Решение задач

Работа в группах

1. На тело вдоль одной прямой действуют силы 2Н и 3Н. Может ли равнодействующая этих сил равняться 1Н? 2Н? 5Н? В каком случае? Проверьте свой ответ экспериментально.

2. Имея два динамометра, определите массу груза, вес которого превышает предел измерения каждого динамометра в отдельности.

3. Соедините два динамометра нитью. Приложите к одному из них небольшую мускульную силу. Обратите внимание на показания другого динамометра. Можно ли подействовать с силой только на один динамометр, что бы другой бездействовал? Сравните, с какими силами по модулю и направлению действуют динамометры друг на друга.

VI. Рефлексия

Мнимый микрофон:

Что для вас на уроке было интересно?

Насколько сложным оказался для вас материал?

Что полезного вы приобрели для себя сегодня?

Что можно организовать на следующих уроках?

VII. Итоги урока

Домашнее задание:

1. § 31, ответить на вопросы.

2. Решить упражнение 12 (задачи 1, 2, 3).

3. Составить условие интересной задачи и решить ее (по желанию).