Еге во физиката Њутнови закони. Механички вибрации и бранови

Во втората задача од испитот по физика, неопходно е да се реши проблем за законите на Њутн или поврзан со дејството на силите. Во продолжение ви претставуваме теорија со формули кои се неопходни за успешно решавање на проблемите на оваа тема.

Теорија за задача бр.2 УПОТРЕБА во физиката

Вториот закон на Њутн

Формула на вториот закон на Њутн Ф =ма . Еве Ф И а – векторски величини. Вредност а – е забрзување на движењето на телото под дејство на одредена сила. Таа е директно пропорционална на силата што делува на дадено тело и е насочена во насока на силата.

Резултат

Резултантната сила е сила чие дејство го заменува дејството на сите сили што се применуваат на телото. Или, со други зборови, резултатот на сите сили што се применуваат на телото е еднаков на векторскиот збир на овие сили.

Сила на триење

F tr \u003d μN , Каде μ μ, што е константно за овој случај. Знаејќи ја силата на триење и силата на нормалниот притисок (оваа сила се нарекува и сила на реакција на потпорот), можно е да се пресмета коефициентот на триење.

Гравитација

Вертикалната компонента на движење зависи од силите што делуваат на телото. Треба да се знае формулата за гравитација F=mg, бидејќи по правило само таа дејствува на тело фрлено под агол на хоризонтот.

Еластична сила

Еластичната сила е сила која се јавува во телото како резултат на неговата деформација и има тенденција да го врати во првобитната (почетна) состојба. За еластичната сила, се користи Хуковиот закон: F = kδl, Каде к- коефициент на еластичност (вкочанетост на телото), δlе количината на деформација.

Закон за гравитација

Силата F на гравитациското привлекување помеѓу две материјални точки со маса m1 и m2, одделени со растојание r, е пропорционална на двете маси и обратно пропорционална на квадратот на растојанието меѓу нив:

Анализа на типични опции за задачи бр. 2 УПОТРЕБА во физиката

Демо верзија 2018 година

На графиконот е прикажана зависноста на модулот на силата на триење на лизгање од модулот на нормалната сила на притисок. Колку изнесува коефициентот на триење?

Алгоритам за решение:

1. Ја запишуваме формулата што ги поврзува овие сили. Го изразуваме коефициентот на триење.
2. Го разгледуваме графикот, поставуваме пар соодветни вредности на силите на нормалниот притисок N и триењето.
3. Коефициентот го пресметуваме врз основа на вредностите на силите земени од графиконот.
4. Го запишуваме одговорот.

Решение:

1. Силата на триење е поврзана со нормалната сила на притисок според формулата F tr=μ Н, Каде μ е коефициентот на триење. Од тука, знаејќи ја големината на силата на триење и притисокот нормален на површината, можеме да одредиме μ, што е константно за овој случај. Знаејќи ја силата на триење и силата на нормалниот притисок (оваа сила се нарекува и сила на реакција на потпорот), можно е да се пресмета коефициентот на триење. Од горенаведената формула следува дека: μ = F tr: Н
2. Ајде да го погледнеме графикот на зависност. Земете која било точка на графикот, на пример, кога N = 12 (H), и F tr = 1,5 (H).
3. Да ги земеме избраните вредности на силите и да ја пресметаме вредноста на коефициентот μ : μ= 1,5/12 = 0,125

Одговор: 0,125

Првата верзија на задачата (Демидова, бр. 3)

Силата F му дава на тело со маса m забрзување a во инерцијалната референтна рамка. Определи го забрзувањето на тело со маса 2 m под дејство на сила од 0,5 F во оваа референтна рамка.

1) ; 2) ; 3) ; 4)

Алгоритам за решение:

1. Запишете го вториот Њутнов закон. Го изразуваме забрзувањето од формулата.
2. Променетите вредности на масата и силата ги заменуваме во добиениот израз и ја наоѓаме новата вредност на забрзувањето, изразена преку неговата оригинална вредност.
3. Го избираме точниот одговор.

Решение:

1. Според вториот закон на Њутн F=m a, сила Ф, кој делува на тело со маса m, му дава забрзување на телото А. Ние имаме:

2. По услов m 2 = 2m, F 2 =0,5Ф.

Тогаш изменетото забрзување ќе биде:

Во векторска форма, ознаката е слична.

Втората верзија на задачата (Демидова, бр. 9)

Камен со маса од 200 g се фрла под агол од 60° во однос на хоризонтот со почетна брзина v = 20 m/s. Определете го модулот на гравитација што делува на каменот на врвот на траекторијата.

Ако телото е фрлено под агол на хоризонталата и силата на влечење може да се занемари, резултатот на сите сили е константен. Вертикалната компонента на движење зависи од силите што делуваат на телото. Неопходно е да се знае формулата за гравитација F=mg, бидејќи, по правило, само таа дејствува на тело фрлено под агол на хоризонтот.

Алгоритам за решение:

1. Вредноста на масата ја претвораме во SI.
2. Ние одредуваме кои сили дејствуваат на каменот.
3. Запишете ја формулата за гравитација. Ја пресметуваме големината на силата.
4. Го запишуваме одговорот.

Решение:

1. Камена маса m=200 g=0,2 kg.
2. Гравитацијата делува на фрлен камен ФТ = mg. Бидејќи состојбата не е наведено поинаку, отпорот на воздухот може да се занемари.
3. Силата на гравитација е иста во која било точка од траекторијата на каменот. Ова значи дека податоците во состојба (почетна брзина vа аголот кон хоризонтот под кој се фрла телото) се вишок. Од тука добиваме: ФТ = 0,2∙10 =2 N.

Одговори : 2

Третата верзија на задачата (Демидова, бр. 27)

Константна хоризонтална сила од F = 9 N се применува на систем од коцка од 1 kg и два пружини (види слика). Системот е во мирување. Нема триење помеѓу коцката и потпорот. Левиот раб на првата пружина е прикачен на ѕидот. Вкочанетоста на првата пружина k1 = 300 N/m. Вкочанетоста на втората пружина е k2 = 600 N/m. Кое е продолжувањето на втората пролет?

Алгоритам за решение:

1. Го пишуваме Хуковиот закон за 2-та пролет. Нејзината поврзаност ја наоѓаме со силата F дадена во условот.
2. Од добиената равенка, го изразуваме издолжувањето, пресметајте го.
3. Го запишуваме одговорот.

Решение:

1. Според Хуковиот закон, издолжувањето на пружината е поврзано со вкочанетоста k на пружината и силата што се применува на неа Физразување Ф= к∆ л. Силата на истегнување што делува на втората пружина Ф 2 = к2∆ л. 1-ви пролет се протега со сила Ф. По услов Ф\u003d 9 H. Бидејќи пружините сочинуваат единствен систем, силата F ја протега и втората пружина, т.е. Ф 2 =Ф.
2. Издолжување Δ лсе дефинира вака:

Според обликот на траекторијата, движењето е поделено на:
А) праволиниски- траекторијата е права линија;
б) криволиниски- траекторијата е сегмент од кривата.

Пат- ова е должината на траекторијата што ја опишува материјалната точка за даден временски период. Ова е скаларна вредност.
се движате вектор што ја поврзува почетната положба на материјалната точка со нејзината крајна положба (види Сл.).

Многу е важно да се разбере како патеката се разликува од движењето. Најважната разлика е во тоа што движењето е вектор со почеток во точката на поаѓање и со крај на дестинација (воопшто не е важно по која рута тргна ова движење). А патеката е, напротив, скаларна вредност што ја одразува должината на патуваната траекторија.

Еднообразно праволиниско движењенаречено движење во кое материјална точка ги прави истите движења за кои било еднакви временски интервали
Брзината на еднообразно праволиниско движењенаречен однос на движењето и времето за кое се случило ова движење:

За нерамномерно движење користете го концептот просечна брзина.Често просечната брзина се внесува како скаларна големина. Ова е брзината на такво еднообразно движење, во кое телото го поминува истиот пат во исто време како и со нерамномерно движење:

моментална брзинанаречена брзина на телото во дадена точка од траекторијата или во дадено време.
Еднакво забрзано праволиниско движење- ова е праволиниско движење во кое моменталната брзина за кои било еднакви временски интервали се менува за иста количина

Зависноста на телесните координати од времето при еднообразно праволиниско движење има форма: x = x 0 + V x t, каде што x 0 е почетната координата на телото, V x е брзината на движење.
слободен паднаречено подеднакво забрзано движење со постојано забрзување g \u003d 9,8 m / s 2независно од масата на телото што паѓа. Се јавува само под влијание на гравитацијата.

Брзината при слободен пад се пресметува со формулата:

Вертикалното поместување се пресметува со формулата:

Еден од видовите на движење на материјална точка е движење во круг. Со такво движење, брзината на телото е насочена по тангента повлечена на кругот во точката каде што се наоѓа телото (линеарна брзина). Положбата на телото на круг може да се опише со користење на радиус повлечен од центарот на кругот до телото. Движењето на телото кога се движи по круг се опишува со вртење на радиусот на кругот што го поврзува центарот на кругот со телото. Односот на аголот на ротација на радиусот до временскиот интервал во кој се случила оваа ротација ја карактеризира брзината на движење на телото околу кругот и се нарекува аголна брзина ω:

Аголната брзина е поврзана со линеарната брзина со релацијата

каде r е радиусот на кругот.
Времето кое му е потребно на телото да заврши една револуција се нарекува период на циркулација.Реципроцитет на периодот - фреквенцијата на циркулација - ν

Бидејќи со рамномерно движење по кружница, модулот за брзина не се менува, туку се менува насоката на брзината, со такво движење доаѓа до забрзување. Тој се вика центрипетално забрзување, тој е насочен по радиусот до центарот на кругот:

Основни поими и закони на динамиката

Се нарекува делот од механиката кој ги проучува причините што го предизвикале забрзувањето на телата динамика

Првиот закон на Њутн:
Постојат такви референтни рамки во однос на кои телото ја одржува својата брзина константна или е во мирување ако на него не дејствуваат други тела или се компензира дејството на другите тела.
Способноста на телото да одржува состојба на мирување или рамномерно праволиниско движење со избалансирани надворешни сили што дејствуваат на него се нарекува инерција.Феноменот на одржување на брзината на телото со избалансирани надворешни сили се нарекува инерција. инерцијални референтни системинаречени системи во кои е задоволен првиот Њутнов закон.

Принципот на релативност на Галилео:
во сите инерцијални референтни системи под исти почетни услови, сите механички појави се одвиваат на ист начин, т.е. почитувајте ги истите закони
Тежинае мерка за инерција на телото
Силае квантитативна мерка за интеракцијата на телата.

Вториот закон на Њутн:
Силата што дејствува на телото е еднаква на производот од масата на телото и забрзувањето што го дава оваа сила:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$

Додавањето сили е да се најде резултатот на неколку сили, што го произведува истиот ефект како и неколку сили кои дејствуваат истовремено.

Третиот Њутнов закон:
Силите со кои дејствуваат две тела едно на друго се наоѓаат на иста права линија, се еднакви по големина и спротивни по насока:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $

Њутновиот III закон нагласува дека дејството на телата едно врз друго има карактер на интеракција. Ако телото А дејствува на телото Б, тогаш телото Б делува и на телото А (види слика).

Или накратко, силата на дејство е еднаква на силата на реакцијата. Често се поставува прашањето: зошто коњот влече санка ако овие тела комуницираат со еднакви сили? Ова е можно само преку интеракција со третото тело - Земјата. Силата со која се потпираат копитата на земјата мора да биде поголема од силата на триење на санката на земјата. Во спротивно, копитата ќе се лизне, а коњот нема да мрда.
Ако телото е подложено на деформација, тогаш се јавуваат сили кои ја спречуваат оваа деформација. Таквите сили се нарекуваат еластични сили.

Хуковиот законнапишано во форма

каде k е вкочанетост на пружината, x е деформација на телото. Знакот „−“ покажува дека силата и деформацијата се насочени во различни насоки.

Кога телата се движат релативно едни на други, се јавуваат сили кои го попречуваат движењето. Овие сили се нарекуваат сили на триење.Разликувајте помеѓу статичко триење и триење на лизгање. лизгачка сила на триењепресметано според формулата

каде N е реакционата сила на потпорот, µ е коефициентот на триење.
Оваа сила не зависи од површината на телата за триење. Коефициентот на триење зависи од материјалот од кој се направени телата и квалитетот на нивната површинска обработка.

Триење на одморсе јавува кога телата не се движат релативно едни на други. Статичката сила на триење може да варира од нула до некоја максимална вредност

Гравитациони силинаречени сили со кои кои било две тела се привлекуваат едно кон друго.

Овде R е растојанието помеѓу телата. Законот за универзална гравитација во оваа форма важи или за материјални точки или за сферични тела.

телесна тежинанаречена сила со која телото притиска на хоризонтална потпора или ја истегнува суспензијата.

Гравитацијае силата со која сите тела се привлекуваат кон Земјата:

Со фиксна потпора, тежината на телото е еднаква во апсолутна вредност на силата на гравитацијата:

Ако телото се движи вертикално со забрзување, тогаш неговата тежина ќе се промени.
Кога телото се движи со нагорно забрзување, неговата тежина

Се гледа дека тежината на телото е поголема од тежината на телото во мирување.

Кога телото се движи со надолно забрзување, неговата тежина

Во овој случај, тежината на телото е помала од тежината на телото во мирување.

бестежинска состојбасе нарекува такво движење на телото, при кое неговото забрзување е еднакво на забрзувањето на слободниот пад, т.е. a = g. Ова е можно ако на телото дејствува само една сила - силата на гравитацијата.
вештачки земјен сателите тело со брзина V1 доволна да се движи во круг околу Земјата
На Земјиниот сателит дејствува само една сила - гравитацијата, насочена кон центарот на Земјата
првата космичка брзина- ова е брзината што мора да му се пријави на телото за да се врти околу планетата во кружна орбита.

каде што R е растојанието од центарот на планетата до сателитот.
За Земјата, во близина на нејзината површина, првата брзина на бегство е

1.3. Основни поими и закони на статиката и хидростатиката

Состојба на рамнотежа на рачката:
алгебарскиот збир на моментите на сите сили што го вртат телото е еднаков на нула.
Со притисоктие нарекуваат физичка количина еднаква на односот на силата што делува на локацијата нормално на оваа сила до областа на локацијата:

За течности и гасови важи Законот на Паскал:
притисокот се дистрибуира во сите правци без промена.
Ако течноста или гасот се наоѓаат во полето на гравитација, тогаш секој повисок слој притиска на долните, а како што течноста или гасот се потопуваат внатре, притисокот се зголемува. За течности

каде ρ е густината на течноста, h е длабочината на пенетрација во течноста.

Хомогена течност во комуникациските садови е поставена на исто ниво. Ако течноста со различна густина се истури во колената на садовите што комуницираат, тогаш течноста со поголема густина се поставува на помала висина. Во овој случај

Висините на течните столбови се обратно пропорционални со густините:

Хидраулична пресае сад исполнет со масло или друга течност, во кој се сечат две отвори, затворени со клипови. Клиповите имаат различни големини. Ако одредена сила се примени на еден клип, тогаш силата што се применува на вториот клип се покажува дека е различна.
Така, хидрауличната преса служи за претворање на големината на силата. Бидејќи притисокот под клиповите мора да биде ист, тогаш

Потоа А1 = А2.
Тело потопено во течност или гас е подложено на нагорна пловна сила од страната на оваа течност или гас, што се нарекува моќта на Архимед
Вредноста на пловната сила е поставена законот на Архимед: пловната сила делува на тело потопено во течност или гас, насочено вертикално нагоре и еднаква на тежината на течноста или гасот поместени од телото:

каде ρ течност е густината на течноста во која е потопено телото; V потопен - волуменот на потопениот дел од телото.

Лебдечка состојба на телото- тело лебди во течност или гас кога пловната сила што делува на телото е еднаква на силата на гравитацијата што дејствува врз телото.

1.4. Закони за заштита

Моментумот е векторска величина. [p] = kg m/s. Заедно со моментумот на телото, тие често користат сила импулс.Тоа е производ на силата повеќе од нејзиното времетраење.
Промената на импулсот на телото е еднаква на моментумот на силата што делува на тоа тело. За изолиран систем на тела (систем чии тела комуницираат само едни со други), закон за зачувување на моментумот: збирот на импулсите на телата на изолиран систем пред интеракцијата е еднаков на збирот на импулсите на истите тела по интеракцијата.
механичка работатие нарекуваат физичка големина што е еднаква на производот на силата што делува на телото, поместувањето на телото и косинус на аголот помеѓу насоката на силата и поместувањето:

Моќе извршената работа по единица време.

Способноста на телото да врши работа се карактеризира со количина наречена енергија.Механичката енергија е поделена на кинетичка и потенцијална.Ако телото може да работи поради неговото движење, се вели дека има кинетичка енергија.Кинетичката енергија на преводното движење на материјалната точка се пресметува со формулата

Ако телото може да работи со промена на положбата во однос на другите тела или со промена на положбата на делови од телото, тоа има потенцијална енергија.Пример за потенцијална енергија: тело издигнато над земјата, неговата енергија се пресметува со формулата

каде што h е висината на лифтот

Енергија на компримирана пролет:

каде што k е константа на пружината, x е апсолутна деформација на пружината.

Збирот на потенцијалот и кинетичката енергија е механичка енергија.За изолиран систем на тела во механиката, закон за зачувување на механичката енергија: ако силите на триење (или други сили што доведуваат до дисипација на енергија) не дејствуваат помеѓу телата на изолиран систем, тогаш збирот на механичките енергии на телата на овој систем не се менува (законот за зачувување на енергијата во механиката) . Ако има сили на триење помеѓу телата на изолиран систем, тогаш за време на интеракцијата дел од механичката енергија на телата се пренесува во внатрешна енергија.

1.5. Механички вибрации и бранови

Се нарекува вредноста A, еднаква на најголемата апсолутна вредност на осцилирачката физичка големина x амплитуда на осцилација. Изразот α = ωt + ϕ ја одредува вредноста на x во дадено време и се нарекува фаза на осцилација. Период ТВремето кое е потребно за едно осцилирачко тело да направи една целосна осцилација се нарекува. Фреквенцијата на периодични осцилациинаречен број на целосни осцилации по единица време:

Фреквенцијата се мери во s -1. Оваа единица се нарекува херци (Hz).

Математичко нишалое материјална точка со маса m висната на бестежинска нерастеглива нишка и осцилира во вертикална рамнина.
Ако едниот крај на пружината е фиксиран неподвижен, а некое тело со маса m е прикачено на другиот крај, тогаш кога телото ќе се извади од рамнотежа, пружината ќе се протега и телото ќе осцилира на пружината хоризонтално или вертикално. рамнина. Таквото нишало се нарекува пролетно нишало.

Периодот на осцилација на математичко нишалосе одредува со формулата

каде што l е должината на нишалото.

Периодот на осцилација на оптоварувањето на пружинатасе одредува со формулата

каде k е вкочанетоста на пружината, m е масата на товарот.

Ширење на осцилациите во еластична средина.
Медиумот се нарекува еластичен ако има сили на интеракција помеѓу неговите честички. Бранови е процес на ширење на осцилациите во еластичните медиуми.
Бранот се нарекува попречно, ако честичките на медиумот осцилираат во насоки нормални на правецот на ширење на бранот. Бранот се нарекува надолжен, ако осцилациите на честичките на медиумот настануваат во насока на ширење на бранот.
Бранова должинарастојанието помеѓу две најблиски точки кои осцилираат во иста фаза се вика:

каде што v е брзината на ширење на бранот.

звучни брановинаречени бранови, осцилации во кои се јавуваат со фреквенции од 20 до 20.000 Hz.
Брзината на звукот е различна во различни средини. Брзината на звукот во воздухот е 340 m/s.
ултразвучни брановинаречен бранови, чија фреквенција на осцилација надминува 20.000 Hz. Ултразвучните бранови не се перципираат од човечкото уво.

« Физика - одделение 10“

Да се ​​запознаеме со проблемите, за чие решавање не е потребно да се знае како силите зависат од растојанијата меѓу телата кои дејствуваат (или делови од едно тело) и од нивните брзини. Единственото нешто што ни треба е израз за гравитација во близина на површината на Земјата: τ = m.

Задача 1.

На центарот на хомогена топка со маса m \u003d 0,2 kg се применува сила F = 1,5 N. Определете го модулот и насоката на силата 1 што мора да се примени на центарот на топката покрај силата, така што топката се движи со забрзување a \u003d 5 m / s 2 насочено како и со сила (сл. 2.17).

Решение.

На топката дејствуваат две сили: силата и потребната сила 1 .
Бидејќи модулот и насоката на силата се непознати, прво можете да ја нацртате само силата на сликата (види Сл. 2.17).
Според вториот закон на Њутн, m = + 1.
Оттука 1 = m - .
Бидејќи векторите m и во секој момент од времето мора да се наоѓаат на иста права линија, тогаш силата 1, како нивна разлика, се наоѓа на истата права линија.

Така, саканата сила може да биде насочена или во иста насока како силата или спротивна на неа.
За да го одредиме модулот и насоката на силата 1, да ја најдеме нејзината проекција на оската X, чија насока се совпаѓа со силата.
Имајќи предвид дека F x \u003d F и a x \u003d a, изразот за сила 1 во проекциите на оската X може да се напише како F 1x \u003d ma - F.

Ајде да го анализираме последниот израз.
Ако ma > F, тогаш F 1x > 0, т.е. силата 1 е насочена на ист начин како и оската X.
Ако ма< F, то F 1x < 0, т. е. сила F 1 направлена противоположно направлению оси X. Для рассматриваемого случая

F 1x - 0,2 5N - 1,5 N = -0,5 N.

Задача 2.

Како резултат на применото туркање, шипката почна да се лизга нагоре по навалената рамнина од точката О со почетна брзина υ 0 = 4,4 m/s. Да се ​​определи положбата на шипката во однос на точката O по временски период t 1 - 2 s по почетокот на нејзиното движење, ако аголот на наклонетост на рамнината кон хоризонтот α = 30°. Триењето е игнорирано.

Решение.

Бидејќи е потребно да се најде положбата на шипката во однос на точката О, го земаме потеклото на координатите во оваа точка. Ја насочуваме оската X надолу по навалената рамнина, а оската Y нагоре нормално на оваа рамнина (сл. 2.19). Кога шипката се движи, на неа дејствуваат две сили: силата на гравитацијата m и силата на реакција на потпорот на наклонетата рамнина нормална на втората. Оваа сила понекогаш се нарекува нормална реакција на сила. Секогаш е нормално на површината на која се наоѓа телото.

Според вториот Њутнов закон m = m + . Бидејќи на блокот дејствуваат постојани сили, тој ќе се движи по оската X со постојано забрзување. Затоа, за да ја одредите положбата на шипката во однос на точката О, можете да ја користите кинематската равенка

Со изборот на насоката на оската X и потеклото имаме x 0 = 0 и υ 0x = -υ 0. Ќе ја најдеме проекцијата на забрзувањето a x на оската X според вториот Њутнов закон. За случајот што се разгледува ma x = mg x + N x. Со оглед на тоа што g x = g sinα и Nx = 0, добиваме x = g sinα. Така,

Задача 3.

Две тела со маси m 1 \u003d 10 g и m 2 \u003d 15 g се поврзани со нерастежна и бестежинска нишка фрлена преку бестежински блок инсталиран на навалена рамнина (сл. 2.20). Рамнината формира агол α = 30° со хоризонтот. Одреди го забрзувањето со кое ќе се движат овие тела. Триењето е игнорирано.

Решение.

Да претпоставиме дека влече тело со маса m 1.
Ги избираме координатните оски како што е прикажано на слика 2.21.
Во проекциите на оските X 1 и X, равенките на движење на телата ги пишуваме во форма:

m 1 a x1 \u003d m 1 g - T 1,

m 2 a x \u003d T 2 - m 2 g sinα,

| а x | =|a x1 |, бидејќи конецот е нерастежлив.

Силите на затегнување на конецот се еднакви, бидејќи конецот и блокот се бестежински.
Со собирање на левиот и десниот дел од равенката, добиваме
Бидејќи x > 0, движењето на телата се случува во избраната насока.

Задача 4.

Автомобил со маса m = 1000 kg се движи со брзина v = 36 km/h по конвексен мост со радиус на закривеност R = 50 m Со која сила F автомобилот притиска на мостот во неговата средина? Со која минимална брзина umin автомобилот треба да се движи така што на горната точка ќе престане да врши притисок врз мостот?

Силите кои делуваат на автомобилот долж радиусот на мостот се прикажани на Слика 2.22:
m - гравитација;
е нормалната реакциона сила на мостот.
Според третиот закон на Њутн, саканата сила на притисок е еднаква во апсолутна вредност на силата на реакција на мостот.
Кога телото се движи по круг, ние секогаш насочуваме една од координатните оски од телото кон центарот на кругот.
Според вториот закон на Њутн, центрипеталното забрзување на автомобилот се определува со збирот на силите што дејствуваат на него долж радиусот на кругот по кој се движи:

mυ 2 / R \u003d mg - N.

F \u003d N \u003d m (g - υ 2 / R) \u003d 7,8 kN.

Силата на притисок на мостот ќе стане нула при mυ 2 min /R = mg, така што υ min = 80 km/h.
Со брзина поголема од υ min, автомобилот ќе излезе од површината на мостот.

Теми на кодификаторот USE: закони за динамика, сила, принцип на суперпозиција на сили, втор Њутнов закон, трет Њутнов закон.

Интеракцијата на телата може да се опише со помош на концептот на сила. Сила е векторска величина, која е мерка за влијанието на едно тело врз друго.

Како вектор, силата се карактеризира со неговиот модул (апсолутна вредност) и насока во просторот. Дополнително, важно е и точката на примена на силата: истата сила во модул и насока, применета на различни точки на телото, може да има различни ефекти. Значи, ако го земете обрачот на тркалото на велосипед и го повлечете тангенцијално на работ, тркалото ќе почне да се ротира. Ако влечете по радиусот, нема да има ротација.

Принципот на суперпозиција.

Искуството покажува дека ако неколку други тела дејствуваат на дадено тело, тогаш соодветните сили се собираат како вектори. Поточно, важи принципот на суперпозиција.
Принципот на суперпозиција на силите .Дозволете сили да дејствуваат на телото. Ако ги замениме со една сила тогаш ефектот нема да се промени..

Силата се нарекува резултантнасили .

Вториот закон на Њутн.

Ако резултатот на силите што се применуваат на телото е еднаков на нула (односно, ефектите на другите тела се компензираат едни со други), тогаш, врз основа на првиот Њутнов закон, постојат такви референтни рамки (наречени инерцијални) во кои движењето на телото ќе биде еднолично и праволиниско. Но, ако резултатот не исчезне, тогаш во инерцијалната референтна рамка телото ќе има забрзување.
Квантитативната врска помеѓу забрзувањето и силата е дадена со вториот Њутнов закон.

Вториот закон на Њутн. Производот на телесната маса и векторот на забрзување е резултат на сите сили што се применуваат на телото:.

Нагласуваме дека вториот закон на Њутн се однесува векторизабрзување и сила. Ова значи дека следните тврдења се вистинити.

1. , каде што е модулот за забрзување, е модулот на резултантната сила.

2. Векторот на забрзување е истовремено насочен со векторот на резултантната сила, бидејќи масата на телото е позитивна.

На пример, ако телото се движи рамномерно во круг, тогаш неговото забрзување е насочено кон центарот на кругот. Затоа, резултатот од сите сили што се применуваат на телото е исто така насочен кон центарот на кругот. Вториот закон на Њутн не е валиден во ниедна референтна рамка. Потсетете се на запрепастувачкиот набљудувач ( Првиот закон на Њутн): во однос на него, куќата се движи со забрзување, иако резултатот од сите сили што се применуваат на куќата е нула. Вториот Њутнов закон се исполнува само во инерцијалните референтни системи, чие постоење е утврдено со првиот Њутнов закон.

Третиот Њутнов закон.

Искуството покажува дека ако телото А дејствува на телото Б, тогаш телото Б делува на телото А. Квантитативната врска помеѓу дејствата на телата едно врз друго е дадена со третиот закон на Њутн („дејството е еднакво на реакцијата“).

Третиот Њутнов закон. Две тела делуваат едно на друго со сили еднакви по големина и спротивни во насока. Овие сили се од иста физичка природа и се насочени по права линија што ги поврзува нивните точки на примена.

На пример, ако молив делува на маса со сила надолу, тогаш масата делува на молив со сила нагоре (сл. 1). Овие сили се еднакви по апсолутна вредност.

Ориз. 1.

Силите и, како што гледаме, се применуваат на различни тела и затоа не можат да се балансираат едни со други (нема смисла да се зборува за нивниот резултат).
Третиот Њутнов закон, како и вториот, важи само во инерцијалните референтни рамки.
Се нарекува механика заснована на Њутновите закони класична механика. Сепак, класичната механика има ограничен опсег. Во рамките на класичната механика, движењето е добро опишано не многу мали тела со не многу големи брзини. Кога се опишуваат атомите и елементарните честички, класичната механика се заменува со квантна механика. Движењето на предметите со брзини блиску до брзината на светлината се случува според законите теорија на релативност.