Классическая механика

Учебник: Беседы по физике, часть I (М. И. Блудов, 1984)
«Математика стрелок»

Вероятно, вам известен вопрос-шутка: «Как правильнее сказать: три да четыре суть пять или три да четыре есть пять?» И когда под веселый смех окружающих вопрошаемый выбирает второй вариант, вы, к его великому смущению, напоминаете, что согласно арифметике три да четыре будет семь, а не пять.

Учебник: Физика, 7 класс (А.В. Грачев, В.А. Погожев, А.В. Селиверстов)
Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона

Представьте себе, что вы поднимаете гирю, действуя на нее рукой с некоторой силой Fгр, направленной вверх (рис. 89). В этом случае вы почувствуете, что гиря тоже действует на вашу руку. При этом гиря будет тянуть вашу руку вниз с силой Fрг.

Второй закон Ньютона

Прежде чем сформулировать один из важнейших законов механики, подведем итог приобретенным знаниям.

Напомним, что пока мы ведем разговор только о точечных телах. При наблюдении за точечным телом из инерциальной системы отсчета выполняются следующие правила (рис. 85).

Движение тел относительно друг друга

В предыдущих параграфах мы с вами на конкретных примерах научились решать некоторые виды задач кинематики. При этом мы в качестве тела отсчета выбирали Землю или неподвижные относительно нее тела. Оказывается, такой выбор тела отсчета не всегда является наиболее удачным.

Движение тел относительно друг друга. Задача «встреча»

Рассмотрим, как будет выглядеть решение уже знакомой нам задачи «встреча» в системе отсчета, связанной с одним из движущихся тел.

Движение тел относительно друг друга. Задача «погоня»

Рассмотрим теперь, как будет выглядеть решение задачи «погоня» при использовании системы отсчета, связанной с одним из движущихся тел.

Действие одного тела на другое. Закон инерции

Представим себе, что на горизонтальной дороге стоит тележка с песком (рис. 65, а). Если мы начнем ее толкать, то тележка начнет двигаться относительно Земли (рис. 65, б). Ее скорость будет изменяться – у тележки появится ускорение в системе отсчета, связанной с Землей.

Задачи «разгон» и «торможение»

При кажущемся изобилии задач на прямолинейное равноускоренное движение все они могут быть сведены к задачам двух типов. Для этого необходимо выбрать ось X таким образом, чтобы ее положительное направление совпадало с направлением движения тела.

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

Вы наверняка помните, что движение любого тела относительно. То есть нельзя сказать, имеет ли тело ускорение, если не указать, в какой системе отсчета рассматривается его движение. Например, в системе отсчета, связанной с Землей, тележка, изображенная на рис.

Кинематика

Наблюдая вокруг себя самые разнообразные объекты: облака, звезды и планеты, автомобили, летящую птицу, мы говорим, что тот или иной объект движется. Что же имеют в виду, произнося слово «движение»?

Масса тела. Плотность вещества

Теперь, когда мы знаем, как измерить действующую на тело силу, попробуем одной и той же силой действовать на разные тела. Если вы будете действовать одной и той же силой на небольшое яблоко, баскетбольный мяч и большой арбуз, то убедитесь, что эти тела будут разгоняться по-разному.

Мгновенная скорость

Рассмотрим автомобиль, движущийся прямолинейно и неравномерно (например, из Москвы в Санкт-Петербург, как на рис. 50). Понятно, что значения средней скорости этого автомобиля за различные промежутки времени при неравномерном движении могут меняться.

Механика в физике

Изучение физики, как правило, начинается с механики. И это не случайно. Физика возникла в древности из интереса к устройству окружающего мира.

Перемещение. Путь

До сих пор мы рассматривали только прямолинейное равномерное движение. При этом точечные тела двигались в выбранной системе отсчета либо в положительном, либо в отрицательном направлении оси координат X.

Положение тела в пространстве

Наверняка каждый из вас неоднократно договаривался с другом, родителями или учителем о встрече. При этом всегда возникал вопрос: где встретиться? Хорошо, если намеченное место встречи было известно, и вы могли его назвать или показать.

Прямолинейное неравномерное движение. Средняя скорость

Как вы понимаете, в жизни практически невозможно встретить тело, движущееся точно равномерно. Поэтому мы с вами переходим к изучению более сложных видов движения. Рассмотрим простой пример. Пусть автомобиль, который едет из Москвы в Санкт-Петербург по прямой, за 10 ч проезжает 600 км (рис. 50).

Путь при прямолинейном равномерном движении

Выясним, как определить путь, пройденный телом при прямолинейном равномерном движении за некоторый промежуток времени, если известна зависимость координаты от времени в графическом виде, как, например, на рис. 47.

Путь при прямолинейном равноускоренном движении в одном направлении

Изучение прямолинейного равноускоренного движения мы начнем со случая, когда тело движется все время в положительном направлении оси X. Нам известно, что при этом путь s, модуль перемещения тела |Δx| и изменение его координаты Δx = xк - x0 равны между собой.

Решение задач кинематики в общем виде

Мы с вами научились решать задачи с конкретными числовыми значениями. Освоим решение задач, в которых величины, характеризующие движение тел (начальные координаты, скорости и т. п.), определены не численно, а заданы в буквенном виде. В этом случае говорят о решении задачи в общем виде.

Решение задач кинематики. Задача «обгон»

Рассмотрим еще одну очень важную с практической точки зрения задачу. Пусть по прямой двухполосной дороге едут грузовик с прицепом и легковой автомобиль. Модули их скоростей равны соответственно |vг| = 20 м/с и |vл| = 30 м/с.

Решение задач кинематики. Задача «погоня»

Прежде чем приступить к рассмотрению конкретных задач о погоне, договоримся о следующем. Будем называть погоней ситуацию, когда два тела движутся в одном направлении друг за другом. Например, один автомобиль на прямой дороге стремится догнать другой, хищник гонится за своей добычей и т. п.

Свободное падение тел

Падение тел – один из самых часто наблюдаемых видов движения. Изучать падение тел люди начали очень давно. Роняя на землю различные предметы, они установили, что отпущенные без начальной скорости предметы падают вертикально вниз.

Сила тяжести

Изучая свободное падение тел, мы отмечали, что любое достаточно тяжелое и малое по размерам тело, отпущенное из состояния покоя вблизи поверхности Земли, будет совершать свободное падение – двигаться с ускорением g относительно Земли.

Силы в механике

Как вы знаете, в механике сила характеризует действие одного тела на другое, в результате которого это другое тело получает ускорение в инерциальной системе отсчета. В этой главе мы познакомимся с различными силами, которые встречаются в механике, и рассмотрим их свойства.

Скорость при прямолинейном равноускоренном движении

При движении реального тела, например едущего из Москвы в Санкт-Петербург автомобиля, его ускорение может все время изменяться. При этом зависимость ускорения автомобиля от времени может быть достаточно сложной.

Сложение сил. Измерение силы

Как правило, движение точечного тела с ускорением в ИСО происходит при действии нескольких тел. Например, пусть тележка движется с ускорением по реальной горизонтальной дороге. На нее оказывает действие человек, который толкает тележку, и дорога, которая тормозит движение тележки.

Статика

Механика изучает не только изменение характера движения тел в результате действия на них сил. Очень часто требуется установить, при каких условиях тела, несмотря на действие на них других тел, остаются в покое (неподвижны в выбранной системе отсчета).

Ускорение

Мы выяснили, что движущийся по дороге автомобиль практически все время изменяет свою скорость. Так, если во время движения водитель нажимает на педаль тормоза, скорость автомобиля уменьшается. Если водитель нажимает на педаль газа, скорость автомобиля, наоборот, возрастает.

Учебник: Физика, 7 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2002)
Задачи и упражнения к главе II. Движение и взаимодействие тел
  1. Укажите, относительно каких тел пассажир, находящийся в каюте теплохода, находится в покое и относительно каких тел он движется.
  2. Укажите, относительно каких тел ученик, читающий дома книгу, находится в покое и относительно каких тел он движется.
Кроссворд. Движение и взаимодействие тел

Кроссвор по физике, разделу Механика

Кроссворд. Работа и мощность

Кроссворд к разделу физики 'Работа и мощность'

Лабораторная работа 2. Измерение массы тела на рычажных весах

Оборудование: весы с гирями, несколько небольших тел разной массы (по выбору учащихся).

Указания к выполнению работы

Лабораторная работа 3. Измерение плотности твердого тела

Оборудование: весы с гирями, измерительный цилиндр с водой, твердое тело на нити.

Указаниями выполнению работы

1. Измерьте массу тела (m) на рычажных весах (см. лабораторную работу 2).

Subscribe to Классическая механика