Контрольно-измерительный материал по теме «ДИНАМИКА»- 10 класс

ДИНАМИКА

Вариант 1

1. Автомобиль движется равномерно и прямолинейно со скоростью v (рис. 1). Какое направление имеет равнодействующая всех сил, приложенных к автомобилю?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F  0 .

1. На рисунке 2 представлены направления векторов скорости v и ускорения a мяча. Какое из представленных на рисунке 3 направлений имеет вектор равнодействующей всех сил, приложенных к мячу?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5.

1. Как будет двигаться тело массой 2 кг под действием силы 4 Н?

А. Равномерно, со скоростью 2 м/с.

Б. Равноускоренно, с ускорением 2 м/с².

В. Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с². Г. Равномерно, со скоростью 0,5 м/с.

Д. Равноускоренно, с ускорением 8 м/с².

1. Две силы F₁=З Н и F₂=4 Н приложены к одной точке тела. Угол между векторами F₁

и F₂ равен 90°. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?

А. 7 Н. Б. 1 Н. В. 5 Н. Г. Н.

Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

1. Шар, подвешенный на нити, движется равномерно по окружности в горизонтальной плоскости (рис. 4). Какое направление имеет вектор равнодействующей всех приложенных к нему сил?

A. F  0 . Б. 1. В. 2. Г. 3. Д. 4.

1. На рисунке 5 показаны направление и точка приложения вектора силы

^F 1 ^,

действующей при ударе мяча. На каком из рисунков (рис. 6) правильно показаны

направление и точка приложения силы третьему закону Ньютона?

^F 2 ^{, возникающей при взаимодействии по}

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. Среди рисунков 1—4 нет правильного.

1. У поверхности Земли (т. е. на расстоянии R от ее центра) на тело действует сила всемирного тяготения 36 Н. Чему равна сила тяготения, действующая на это тело на расстоянии 2R от центра Земли?

А. 18 Н. Б. 12 Н. В. 4 Н. Г. 9 Н. Д. 36 Н.

1. Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m₁=m₂=1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между щарами массами 2 и 1 кг на таком же

расстоянии R друг от друга?

A. F.

Б. 3 F. В. 2 F. Г. 4 F. Д. 9 F.

1. Под действием силы 2 Н пружина удлинилась на 4 см. Чему равна жесткость пружины?

А. 2 Н/м. Б. 0,5 Н/м. В. 0,02 Н/м. Г. 50 Н/м. Д. 0,08 Н/м.

1. Брусок лежит неподвижно на горизонтальной платформе, движущейся равномерно и

прямолинейно со скоростью v (рис. 7). Какое направление имеет вектор действующей на брусок?

^F тр

силы трения,

^{A. F} тр ^{0. Б. 1. В. 2. Г. 3. Д. 4}

1. Как изменится сила трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности, если при неизменном значении силы нормального давления площадь соприкасающихся поверхностей увеличить в 2 раза?

А. Не изменится.

Б. Увеличится в 2 раза.

В. Уменьшится в 2 раза.

Г. Увеличится в 4 раза.

Д. Уменьшится в 4 раза.

1. Один кирпич положили на другой и подбросили вертикально вверх. Когда сила давления верхнего кирпича на нижний будет равна нулю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. Только во время движения вверх.

Б. Только во время движения вниз.

В. Только в момент достижения верхней точки.

Г. Во время всего полета не равна нулю.

Д. Во время всего полета после броска равна нулю.

1. Модуль скорости тела, движущегося прямолинейно, изменялся со временем по закону, представленному графически на рисунке 8. Какой из графиков, приведенных на рисунке 9, выражает зависимость от времени модуля равнодействующей

   F всех сил, действующих на тело?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F=0.

1. ^{Какова должна быть начальная скоростьv0}

тела, направленная параллельно

поверхности Земли в точке, находящейся за пределами атмосферы, чтобы оно двигалось вокруг Земли по траектории 2 (рис. 10)?

A. v₀Б. v₀≈7,9 км/с. В. 7,9 км/сv₀

Г. v₀≈11,2 км/с.

Д. v₀11,2 км/с.

1. Лифт поднимается с ускорением 1 м/с², вектор ускорения направлен вертикально вверх. В лифте находится тело, масса которого 1 кг. Чему равен вес тела? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

А. 10 Н. Б. 1 Н. В. 11 Н. Г. 9 Н. Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

ДИНАМИКА

Вариант 2

1. При движении парашютиста сумма векторов всех сил, действующих на него, равна нулю. Какой из графиков зависимости модуля скорости парашютиста от времени (рис. 1) соответствует этому движению?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. Среди графиков 1—4 такого нет.

1. На рисунке 2 представлены направления векторов, скорости v и ускорения a мяча. Какое из представленных на рисунке 3 направлений имеет вектор равнодействующей всех сил, приложенных к мячу?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5.

1. Как будет двигаться тело массой 8 кг под действием силы 4 Н?

А. Равномерно, со скоростью 2 м/с.

Б. Равноускоренно, с ускорением 2 м/с². В. Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с². Г. Равномерно, со скоростью 0,5 м/с.

Д. Равноускоренно, с ускорением 32 м/с².

1. 
   
   Две силы F₁=2 Н и F₂=4 Н приложены к одной точке тела. Угол между векторами

^F 1 ^{и F} 2 ^{равен 0°. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?}

А. 6 Н. Б. 2 Н. В. Н. Г. 20 Н.

Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

1. Самолет во время выполнения «мертвой петли» движется равномерно по окружности (рис. 4). Какое направление имеет вектор равнодействующей всех приложенных к нему сил?

A. F  0 . Б. 1. В. 2. Г. 3. Д. 4.

1. На рисунке 5 показаны направление и точка приложения вектора силы

^F 1 ^{, с}

которой Земля действует на Луну по закону всемирного тяготения. На каком из

^{рисунков (рис. 6) правильно показаны направление и точка приложения силы F} 2 ^,

возникающей при взаимодействии по третьему закону Ньютона?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.

Д. Среди рисунков 1—4 нет правильного.

1. У поверхности Земли (т.е. на расстоянии R от ее центра) на тело действует сила всемирного тяготения 36 Н. Чему равна, сила тяготения, действующая на это тело на расстоянии 2R от поверхности Земли?

A. 9 H. Б. 12 Н. В. 18 Н. Г. 36 Н. Д. 4 Н.

1. Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m₁=m₂

   =1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между шарами массами 3 и 4 кг на таком же расстоянии R друг от друга?

А. 7 F. Б. 49 F. В. 144 F. Г. F. Д. 12 F.

1. Пружина жесткостью 100 Н/м растягивается силой 20 Н. Чему равно удлинение пружины?

А. 5 см. Б. 20 см. В. 5 м. Г. 0,2 см.

Д. Среди ответов А — Г нет правильного.

1. 
   Брусок движется равномерно вверх по наклонной плоскости (рис. 7). Какое направление имеет вектор силы трения?

^{А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F} тр ^=0.

1. Как изменится сила трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности, если силу нормального давления увеличить в 3 раза?

А. Увеличится в 3 раза. Б. Уменьшится в 3 раза. В. Увеличится в 9 раз.

Г. Уменьшится в 9 раз. Д. Не изменится.

1. Космический корабль после выключения ракетных двигателей движется вертикально вверх, достигает верхней точки траектории и

:затем движется вниз. На каком участке этой траектории сила давления космонавта на кресло имеет максимальное значение? Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. При движении вверх.

Б. В верхней точке траектории.

В. При движении вниз.

Г. Во время всего полета сила давления одинакова и не равна нулю.

Д. Во время всего полета сила давления равна нулю.

1. Модуль скорости тела, движущегося прямолинейно, изменялся со временем по закону, график которого представлен на рисунке 8. Какой из графиков, приведенных на рисунке 9, выражает зависимость от времени модуля равнодействующей F всех сил, действовавших на тело?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F=0.

1. ^{Какова должна быть начальная скорость v}0

тела, направленная параллельно поверхности Земли, в точке,

находящейся за пределами атмосферы, чтобы оно двигалось вокруг Земли по траектории 3 (рис. 10)?

A. v₀ км/с. Б. v₀≈7,9 км/с. В. 7,9 км/сv₀Г. v₀≈11,2 км/с. Д. v₀11,2 км/с.

1. Лифт опускается с ускорением 10 м/с² вертикально вниз. В лифте находится тело, масса которого 1 кг. Чему равен вес тела? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

А. 0 Н. Б. 10 Н. В. 20 Н. Г. 1 Н. Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

ДИНАМИКА

Вариант 3

1. Человек поднимается эскалатором, движущимся равномерно и

прямолинейно со скоростью v (рис. 1). Какое направление имеет равнодействующая всех сил, приложенных к человеку?

А. F  0 . Б. 1. В. 2. Г. 3. Д. 4.

1. На рисунке 2 представлены направления векторов скорости v и

ускорения a мяча. Какое из представленных на рисунке 3 направлений имеет вектор равнодействующей всех сил, приложенных к мячу?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5.

1. Как будет двигаться тело массой 6 кг под действием силы 3 Н?

А. Равномерно, со скоростью 2 м/с.

Б. Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с². В. Равноускоренно, с ускорением 2 м/с². Г. Равномерно, со скоростью 2 м/с.

Д. Равноускоренно, с ускорением 12 м/с² .

1. Две силы F₁=2 Н и F₂=3 Н приложены к одной точке тела. Угол между векторами F 1 и

^F 2 ^{равен 900. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?}

А. 5 Н. Б. 1 Н. В. Н. Г. 13 Н.

Д. Среди ответов A—Г нет правильного.

1. Автомобиль движется равномерно по вогнутому мосту (рис. 4). Какое направление имеет вектор равнодействующей всех приложенных к автомобилю сил?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F  0 .

1. На рисунке 5 указаны направление и точка приложения вектора силы

^F 1 ^{, с которой Луна}

действует на Землю по закону всемирного тяготения. На каком из рисунков (рис. 6) правильно

показаны направление и точка приложения силы третьему закону Ньютона?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.

Д. Среди рисунков 1—4 нет правильного.

^F 2 ^{, возникающей при взаимодействии по}

1. У поверхности Земли (т.е. на расстоянии R от ее центра) на тело действует сила всемирного тяготения 10 Н. Чему равна сила тяготения, действующая на это тело на расстоянии R от поверхности Земли?

А. 2,5 Н. Б. 5 Н. В. 10 Н. Г. 20 Н.

Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

1. Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m₁=m₂=1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами 3 и 2 кг на таком же расстоянии R друг от друга?

A. 5 F. Б. 25 F. В. F. Г. 36 F. Д. 6 F.

1. Под действием силы 4 Н пружина удлинилась на 2 Н.Чему равна жесткость пружины?

А. 2 Н/м. Б. 0,5.Н/м. В. 0,02 Н/м. Г. 500 Н/м. Д. 200 Н/м.

1. 
   Брусок лежит неподвижно на наклонной плоскости (рис. 7). Какое направление имеет вектор силы трения?

^{А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F} тр ^{ 0.}

1. Как изменится сила трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности, если площадь соприкасающихся поверхностей при неизменном значении силы нормального давления уменьшить в 3 раза?

А. Увеличится в 3 раза. Б. Уменьшится в 3 раза. В. Увеличится в 9 раз. Г. Уменьшится в 9 раз. Д. Не изменится.

1. Космический корабль после выключения ракетных двигателей движется вертикально вверх, достигает верхней точки траектории и затем движется вниз. На каком участке этой

траектории сила давления космонавта на кресло имеет минимальное значение? Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. При движении вверх.

Б. В верхней точке траектории.

В. При движении вниз.

Г. Во время всего полета сила давления одинакова и не равна нулю.

Д. Во время всего полета сила давления равна нулю.

1. Модуль скорости тела, движущегося прямолинейно, изменялся со

временем по закону, график которого представлен на рисунке 8. Какой из графиков, приведенных на рисунке 9, выражает зависимость от времени модуля равнодействующей всех сил, действовавших на тело?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F=0.

1. ^{Какова должна быть начальнаяскорость v0}

тела, направленная параллельно

поверхности Земли, в точке, находящейся за пределами атмосферы, чтобы оно двигалось вокруг Земли по траектории 4 (рис. 10)?

A. v₀ км/с.

Б. v₀≈7,9 км/с.

В. 7,9 км/сv₀

Г. v₀≈11,2 км/с.

Д. v₀11,2 км/с.

1. Лифт поднимается с ускорением 10 м/с², вектор ускорения направлен вертикально вверх. В лифте находится тело, масса которого 1 кг. Чему равен вес тела? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

А. 0 Н. Б. 10 Н. В. 20 Н. Г. 2 Н.

Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

ДИНАМИКА

Вариант 4

1. При движении автомобиля сумма векторов всех сил, действующих на него, равна нулю. Какой из представленных графиков (рис. 1) зависимости модуля скорости

автомобиля от времени соответствует этому движению?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.

Д. Среди графиков 1—4 такого нет.

1. На рисунке 2 указаны направления векторов скорости v и ускорения

a мяча. Какое из представленных на рисунке 3 направлений имеет вектор равнодействующей всех сил, приложенных к мячу?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5.

1. Как будет двигаться тело массой 4 кг под действием силы 2 Н?

А. Равномерно, со скоростью 2 м/с.

Б. Равноускоренно, с ускорением 2 м/с². В. Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с². Г. Равномерно, со скоростью 0,5 м/с.

Д. Равноускоренно, с ускорением 8 м/с².

1. Две силы F₁=l Н и F₂=3 Н приложены к одной точке тела. Угол между векторами равен 180°. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?

^F 1 ^{и F} 2

А. 4 Н. Б. 2 Н. В. 1 Н. Г. 10 Н. Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

1. Автомобиль движется равномерно по выпуклому мосту (рис. 4). Какое направление имеет вектор равнодействующей всех сил, приложенных к автомобилю?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F  0 .

1. На рисунке 5 указаны направление и точка приложения вектора силы

^F 1 ^{действующей}

на стену при ударе мяча. На каком из рисунков (рис. 6) правильно показаны направление и

точка приложения силы Ньютона?

^F 2 ^{,возникающей при их взаимодействии по 3 третьему закону}

А. 1. Б. 2. B. 3. Г. 4.

Д. Среди рисунков 1—4 нет правильного.

1. У поверхности Земли (т.е. на расстоянии R от ее центра) на тело действует сила всемирного тяготения 36 Н. Чему равна сила тяготения, действующая на

это тело на расстоянии 3R от центра Земли?

А. 12 Н. Б. 9 Н. В. 4 Н. Г. 36 Н. Д. 9/4 H.

1. Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m₁=m₂=1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между шарами массами 3 и 1 кг на таком же расстоянии R друг от друга?

A. F. Б. 3F. В. 4F. Г. 9F. Д. 16F.

1. Под действием какой силы пружина жесткостью 100 Н/м удлиняется на 2 см?

А. 200 Н. Б. 2 Н. В. 50 Н. Г. 5000 Н. Д. 0,0002 Н.

1. 
   Брусок движется равномерно вниз по наклонной плоскости (рис. 7). Какое направление имеет вектор силы трения?

^{А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F} тр ^{ 0 .}

1. Как изменится сила трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности, если силу нормального давления увеличить в 2 раза?

А. Не изменится.

Б. Увеличится в 2 раза. В. Уменьшится в 4 раза. Г. Увеличится в 4 раза. Д. Уменьшится в 4 раза.

1. Космический корабль после выключения ракетных двигателей движется вертикально вверх, достигает верхней точки траектории и затем движется вниз. На каком участке траектории

сила давления космонавта на кресло равна нулю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. Только во время движения вверх.

Б. Только во время движения вниз.

В. Только в момент достижения верхней точки.

Г. Во время всего полета не равна нулю.

Д. Во время всего полета равна нулю.

1. Модуль скорости тела, движущегося прямолинейно, изменялся со временем по закону, графически представленному на рисунке 8. Кадкой из графиков (рис. 9) выражает зависимость от времени модуля равнодействующей всех сил, действовавших на тело?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. F=0.

1. ^{Какова должна быть начальная скоростьv0}

тела, направленная

параллельно поверхности Земли в точке, находящейся за пределами атмосферы, чтобы оно двигалось вокруг Земли по траектории 5 (рис. 10)?

A. v₀ км/с. Б. v₀≈7,9 км/с. В. 7,9 км/сv₀ км/с.

Г. v₀≈11,2 км/с. Д. v₀11,2 км/с.

1. Лифт опускается с ускорением 1 м/с², вектор ускорения направлен вертикально вниз. В лифте находится тело, масса которого 1 кг. Чему равен вес тела? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

А. 10 Н. Б. 1 Н. В. 11 Н. Г. 9 Н.

Д. Среди ответов А—Г нет правильного.

В зависимости от числа правильных ответов выставляется оценка по пятибалльной шкале. На основании экспериментальной проверки предлагаемых заданий рекомендуется следующая шкала перевода результатов проверки знаний с помощью заданий с выбором ответа в оценки по пятибалльной системе:

Число правильных ответов:	Оценка
0-3	1
4-5	2
6-8	3
9-11	4
12-15 Ответы:	5

Консультация онлайн репетитора по физике. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

Репетиторы ❯ Физика ❯ Консультация онлайн репетитора по физике. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

Автор: Андрей П., онлайн репетитор по физике и математике.

●

22.12.2011

●

Раздел: Физика

Сегодня рассмотрим две силы, которые часто, плохо изучив теорию, путают. Это сила тяжести и вес тела. А затем рассмотрим условие возникновения физического явления невесомость.

Для начала вспомним, что для описания каждой силы используем следующий план:

1. Определение силы.
2. Точка приложения силы.
3. Направление силы.
4. Формула, по которой вычисляется модуль силы.

Итак, на все тела, находящиеся в поле тяготения Земли (или других планет) со стороны Земли (других планет) действует сила тяжести (F_mg).

Сила тяжести – это сила, с которой Земля действует на тело. Эта сила приложена к центру тела и направлена по линии отвеса к центру планеты. Формулу для вычисления этой силы вывести довольно легко из закона Всемирного тяготения:

F = GmM/R² (*),

где G (гравитационная постоянная) = 6,67 · 10^-11 Нм²/кг²,

М (масса Земли (планеты)) = 5,9736 · 10²⁴ кг,

R (средний радиус Земли (планеты)) = 6 400 км.

Выражение GM/R² = const (**), его называют ускорением свободного падения на данной планете. Подставив числа в выражение (**), можно подсчитать, что ускорение свободного падения на Земле

g = GM/R² = 6,67 · 10^-11 Нм²/кг² · 5,9736 · 10²⁴ кг / (6400×10³ м)² = 9,72751… Н/кг =

= 9,72751… кг м/с ²кг = 9,72751… м/с ²

Учитывая то, что Земля сплюснута у полюсов и её радиус зависит от географической широты,  для решения задач используют среднее значение g = 9,8 м/с ², а в некоторых случаях округляют до g = 10 м/с ² 

Зная массу и размеры  планеты, можно рассчитать ускорения свободного паления для любой планеты.

Вернёмся к выражению (*), подставляя в него значения, полученные в выражении (**), получим формулу для вычисления силы тяжести

F_mg= GmM/R² = mg. (***)

Теперь рассмотрим по такому- же плану другую силу –  вес тела.

Вес тела (Р) – сила, с которой тело, вследствие земного притяжения (или притяжения других планет) действует на опору или подвес, удерживающие это тело от свободного падения. Внимательно посмотрите на разницу в определениях этих двух сил!

Вес тела не следует путать с массой тела m.  Масса тела – это мера инерции тела, скалярная величина, измеряющаяся в килограммах, масса одного и того же тела на разных планетах (т.е. при разных g) const!  А вес тела – это сила…. (см. определение выше), измеряется как и все силы в Ньютонах, может меняться в зависимости от движения тела.

Точкой приложения веса тела является точка соприкосновения тела и опоры (подвеса). Направлен вес тела перпендикулярно  опоре (вдоль продолжения подвеса).  По модулю вес тела равен силе реакции опоры. /Р/ = /N/  (****) и направлен в противоположную сторону.  И задача при расчёте веса тела сводится к тому, чтобы рассчитать силу реакции опоры (подвеса) N.

Задача 1.

Рассчитаем вес неподвижного тела массой m, закреплённого на подвесе.

Решение.

На рисунке изображено тело, силы, действующие на тело, и записан II закон Ньютона в векторном виде. Запишем это выражение в проекции на ось ОУ, учитывая, что а = 0:

0 = mg – N

N = mg

Учитывая выражение (****), Р = N = mg.

Задача 2.  

Рассчитаем вес тела массой m, закреплённого на подвесе,  если тело поднимают вверх с ускорением а?

Решение.

Запишем II закон Ньютона в проекции на ось ОУ, учитывая знаки:

-ma = mg – N

N = mg + ma

N = m(g + a)

Учитывая выражение (****), Р = N = m(g + a). Как видим, при подъёме вверх с ускорением, вес тела, закрепленного на подвесе, увеличивается на величину ma.

Задача 3.

Рассчитаем вес тела массой m, закреплённого на подвесе,  если тело опускается вниз  с ускорением а?

Решение.

Запишем II закон Ньютона в проекции на ось ОУ, учитывая знаки:

ma = mg – N

N = mg – ma

N = m(g – a)

Учитывая выражение (****), Р = N = m(g – a). Как видим, при движении вниз с ускорением, вес тела,  закрепленного на подвесе,  уменьшается.

И если /a/ = /g/, то N = m(g – a) = m0 = 0!

Вот это состояние, когда вес тела = 0 и называется невесомостью. Т.е. во время свободного падения тела, тело находится в состоянии невесомости.

Но даже находясь в состоянии невесомости тело будет иметь массу, которая (если тело не разрушать) не меняется!

Надеюсь, прочитав эту статью, Вы будете уверенно различать такие физические величины как масса тела, сила тяжести, вес тела. А также сможете объяснить условие возникновения невесомости.

 Остались вопросы? Не знаете, как найти вес тела?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Задать вопрос

Физика

Курсы физики для студентов нефизических специальностей

Физика

Курсы по физике 10 класс

Информатика и ИКТ

Курс ЕГЭ по информатике

Математика

Курсы по математике 10 класс

Математика

Курсы по алгебре 7 класс

Английский язык

Курсы по бизнес английскому

Высшая математика

Высшая математика для студентов технических специальностей

Гравитация — Физика 298

Гравитация — Физика 298

Гравитация — это миф, Земля сосет
Неизвестно

 

НЬЮТОНОВ ЗАКОН из ГРАВИТАЦИЯ

• Все объекты испытывают силу притяжения друг к другу, известную как гравитационный сила. Величина эта сила между двумя точечными частицами массами m ₁ и m ₂ разделены расстоянием r ₁₂ определяется уравнением ниже

 

, где G — гравитационная постоянная, значение которой экспериментально измеряется как 6,6726 x 10 ^-11 м ³ /кг.с ² . G считается универсалом . константа , значение которой одинаково между любыми двумя точками объектов во все времена и во всем пространстве.

•   Не путайте G и g. g (=9,8 м/с ² ) – значение ускорения свободного падения у земли поверхность, это не универсальный постоянный.

•  Для однородного сферического тела радиусом R, гравитационная сила, действующая на точку с массой на расстоянии r от центр сферы можно вычислить, приняв все масса шара радиусом меньше r сосредоточена в центр сферы. В так Поскольку Земля представляет собой однородный шар, мы можем вычислить гравитационная сила Земли, как если бы масса Земля находилась в ее центре.

•  Земля не совсем сфера, она выпуклости на экваторе, и его плотность неоднородна. Кроме того, его вращение вызывает значение g немного уменьшается при движении от полюсов к экватор. Однако все эти эффекты составляют менее 1% от номинального значения 9,81 м/с ² у поверхности земли.

   

• направление силы тяжести лежит вдоль линии, соединяющей две точечные массы. Каждая масса притягивается к другому с равными, но противоположными силами (данные приведенным выше уравнением), которые включают Пара сил действие/противодействие. Запись что это означает, что если объект на земной поверхности чувствует гравитационная сила Земли, земля чувствует равная, но противоположная сила. ускорение объекта будет g, но ускорение Земли будет невозможно обнаружить из-за большой массы земля (а = Ф/м).

 

• Факт то, что значение G настолько мало, означает, что величина гравитационная сила между обычными объектами очень небольшой. Первое измерение значение G было Генри Кавендиш     в 1798 году. получил значение G, Кавендиш смог оценить масса земли, на самом деле он назвал свою статью о весе Земля. В этом случае сила на объект на поверхности земли определяется,

 

• В гостях от поверхности Земли ускорение свободного падения на объект зависит от его высоты, h, над поверхностью,

   

 

Обратите внимание, что так как радиус Земли так велик (6,4 х 10 ⁶ м), даже на вершине Эвереста значение g составляет всего 0,04 м/с ² меньше, чем на уровне моря.

• Спутник Движение

Как у нас уже видимый объект удерживается в равномерном круговом движении с помощью центростремительная сила, действующая к центру окружности. Для спутников на круговых орбитах вокруг земля центростремительная сила сила тяжести и мы может написать

 

Но для кругового движения период T и скорость v связаны

 

Объединение из этих двух уравнений получаем

 

 

Другими словами существует прямая зависимость между периодом и радиусом круговые орбиты. это очевидно в орбитальном движении планет вокруг Солнца; как расстояние от Солнца увеличивается, период также увеличивается. Это соотношение известно как Кеплер. в третьих закон.

 

• Циркуляр орбиты являются частным случаем орбитального движения, которое можно описать формулой простое применение законов Ньютона. Эллиптический, параболический и гиперболические орбиты, гораздо более распространенные в природе, требуют более сложный анализ. это Интересно отметить, что траектории снарядов на самом деле эллиптические орбиты (см. ниже).

«Слишком шумно, мой дорогой Моцарт, слишком много заметки»
Эрцгерцог Фердинанд Австрийский о Вольфганге Амадее Моцарте

 

 

Dr. C.L. Davis
Физический факультет
University of Louisville
электронная почта: [email protected]

Видео с вопросами: Определение направления гравитационной силы

Стенограмма видео

Каждая из следующих цифр показывает две скалы в космическом пространстве. Какой рисунок правильно показывает направление силы тяжести, действующей на каждый камень? (а), (б), (в), (г) или (д).

Итак, нам сказали, что у нас есть две скалы в открытом космосе. значит других нет массы в любом месте вблизи этих скал. Следовательно, мы можем предположить, что гравитационная сила, действующая на каждый камень, обусловлена ​​только другим из двух горные породы. Для того, чтобы выяснить, какой из эти пять диаграмм правильно показывают направление сил, действующих на каждую рок, мы можем вспомнить принцип гравитационной силы. То есть гравитационная сила всегда привлекательна.

Это означает, что если у нас есть два массы, скажем, одна масса здесь, а другая масса здесь, сила тяжести будет заставить эту массу притягиваться к другой. И эта вторая масса должна быть привлекает первое. То есть векторы силы, которые мы может показать на каждой массе лежать вдоль линии между двумя массами. Это всегда верно, когда объекты действуют гравитационно друг на друга. Эти силы притяжения лежат вдоль линии между соответствующими центрами масс двух объектов.

Глядя на наши варианты ответов, мы видим вариант (а), согласующийся с только что описанным правилом. Если центр масс красновато-коричневая скала здесь, а центр масс желтоватой скалы справа здесь, то мы можем видеть, что два вектора гравитационной силы лежат вдоль линию между этими точками. Более того, они указывают на таким образом, который указывает на то, что эти силы притягиваются. То есть камни будут стремиться двигаться навстречу друг другу.

Прежде чем мы подтвердим эту опцию (а) — правильный ответ, давайте посмотрим на оставшиеся варианты. Для варианта (б), если мы рисуем прямой линии между двумя центрами масс, мы видим, что силы не лежат вдоль эта линия. Итак, это означает, что вариант (б) не будет быть нашим выбором. Тогда, рассматривая вариант (c), здесь векторы сил действительно лежат вдоль этой линии. Но мы замечаем, что сила на красновато-коричневый камень направлен не в ту сторону. Смысл здесь в том, что золотистый камень каким-то образом отталкивает красновато-коричневый. Но мы знаем, что гравитация так не поступает. Вариант (с) тогда вычеркнем также.

Рассматривая вариант (d), это не работает по той же причине, что и вариант (b). Векторы сил не лежат вдоль линии, соединяющей центры масс этих пород. И, наконец, для варианта (е) векторы лежат вдоль этой линии. Но теперь они оба подразумевают сила отталкивающая, а не притягательная.