🔴 Курс ОГЭ-2024 по физике. Урок №7. Силы в природе | Бегунов М.И.

• Приветствие и проверка связи с аудиторией.  

• Курс подготовки к ОГЭ по физике, седьмое занятие.  

• Обсуждение предыдущих тем: водные вопросы, механика, кинематика, динамика.  

• Кинематика изучает описание механического движения.  

• Динамика изучает причины изменения механического движения.  

• Масса как мера инертных свойств тела.  

• Сила как мера взаимодействия тел.  

• Первый закон Ньютона: инерциальные системы отсчета.  

• Второй закон Ньютона: ускорение пропорционально равнодействующей сил и обратно пропорционально массе.  

• Третий закон Ньютона: действия тел взаимны и равны по модулю, противоположны по направлению.  

• Тема занятия: силы в природе.  

• Основные силы: упругость, трение.  

• Вопросы и предложения можно задавать в чате.  

• Деформация: изменение формы или размера тела под действием внешней силы.  

• Упругая деформация: прекращается после прекращения действия силы.  

• Пластическая деформация: не прекращается после прекращения действия силы.  

• Сила упругости возникает при упругой деформации.  

• Направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела.  

• Пример: пружина, возвращающаяся в исходное состояние после растяжения.  

• Рассматривается пример с пружиной, подвешенной вертикально.  

• Пружина растягивается под действием груза, но стремится к состоянию покоя.  

• Сила упругости уравновешивает силу тяжести.  

• Сила упругости пропорциональна величине деформации пружины.  

• Величина деформации определяется как изменение длины пружины.  

• Формула силы упругости: F = k * Δl, где k - жесткость пружины.  

• Жесткость пружины постоянна для данной пружины.  

• Изменение жесткости нарушает закон Гука.  

• Разрушение пружины означает изменение ее жесткости.  

• Жесткость измеряется в ньютонах на метр.  

• Зависит от материала, размера витков и длины пружины.  

• Укорочение пружины увеличивает ее жесткость.  

• При действии силы вверх, пружина деформируется.  

• Сила упругости направлена против направления деформации.  

• Деформация пружины зависит от направления приложенной силы.  

• Сила упругости не может быть отрицательной.  

• Формула для модуля силы упругости: F = k * Δl.  

• Знак минус в формуле указывает на направление силы против смещения частиц.  

• Формула с минусом может быть записана только в проекциях на оси.  

• Пример: проекция силы упругости на ось x: Fx = -kx.  

• Проекция силы упругости на ось y: Fy = -ky.  

• При растяжении пружины координата конца пружины становится отрицательной.  

• Проекция силы упругости положительна и направлена вверх.  

• При сжатии пружины координата конца становится положительной, проекция силы упругости отрицательна и направлена вниз.  

• Жесткость пружины: F = k * Δl.  

• Пример расчета жесткости: 90 / 0.6 = 150 Н/м.  

• Важно учитывать единицы измерения при расчете жесткости.  

• Пружинный динамометр измеряет силу упругости.  

• Принцип действия: сила упругости пропорциональна деформации пружины.  

• Шкала динамометра градуируется для измерения силы.  

• График зависимости силы упругости от длины пружины.  

• Длина пружины в недеформированном состоянии равна 3 см.  

• Закон Гука выполняется при деформации до 2 см.  

• Пружина не может быть сжата меньше одного сантиметра.  

• График пружины показывает, что закон Гука выполняется до двух сантиметров.  

• Жесткость пружины равна 400 ньютонов на метр.  

• При длине один сантиметр пружина разрушается.  

• Разрушение пружины означает изменение её упругих свойств.  

• Под действием силы два ньютона пружина сжимается или растягивается на один сантиметр.  

• Эксперимент по изучению силы упругости с резиновыми шнурами.  

• Результаты эксперимента представлены в таблице.  

• Нужно выбрать два утверждения, соответствующие результатам измерений.  

• При увеличении длины шнура его жесткость не меняется.  

• При увеличении диаметра шнура его жесткость увеличивается.  

• Удлинение шнура зависит от его первоначальной длины.  

• Жесткость шнура не зависит от массы подвешенного груза.  

• Удлинение шнура зависит от упругих свойств материала.  

• Ответ: два и четыре.  

• Сила нормальной реакции опоры перпендикулярна поверхности.  

• Это сила упругости, действующая на тело со стороны поверхности.  

• Тело на горизонтальной поверхности не падает из-за силы упругости.  

• Сила упругости направлена вверх и уравновешивает силу тяжести.  

• Эта сила называется силой нормальной реакции опоры и обозначается буквой "н".  

• Для расчета силы нормальной реакции опоры используется второй закон Ньютона.  

• В состоянии покоя ускорение равно нулю, поэтому сумма сил равна нулю.  

• Проекция силы тяжести на ось "у" равна силе нормальной реакции опоры.  

• Тело на наклонной плоскости соскальзывает, и силы тяжести и нормальной реакции не уравновешивают друг друга.  

• Проекция силы тяжести на ось "у" определяется через косинус угла наклона плоскости.  

• Проекция ускорения на ось "у" равна нулю, так как тело движется вдоль наклонной плоскости.  

• Формула для силы нормальной реакции опоры на наклонной плоскости является частным случаем формулы для горизонтальной поверхности.  

• Для нахождения силы нормальной реакции опоры записывается уравнение второго закона Ньютона и проецируется на ось, направленную вдоль силы нормальной реакции.  

• Сила нормальной реакции опоры всегда перпендикулярна поверхности опоры.  

• Сила натяжения нити или троса - это сила упругости, действующая на тело со стороны подвеса.  

• Сила натяжения всегда направлена вдоль нити от тела.  

• Для нахождения силы натяжения используется второй закон Ньютона и проецирование на ось, направленную вдоль нити.  

• Для маятника, когда тело проходит нижнюю точку, ускорение направлено к центру окружности.  

• Формула для силы натяжения меняется в зависимости от ускорения.  

• Формула применима только для случая, когда тело подвешено к покоящейся нити.  

• Если нить легкая, то на каждое тело действует одинаковая по модулю сила натяжения.  

• Это утверждение полезно для будущих задач.  

• Вес тела - это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.  

• Вес обозначается заглавной буквой "П" и приложен к опоре или подвесу.  

• Вес и сила нормальной реакции опоры равны по модулю и противоположны по направлению.  

• В лифте тело движется с ускорением вверх или вниз.  

• Второй закон Ньютона применим только в инерциальной системе отсчета.  

• В неинерциальной системе, как лифт, вес тела может превышать силу тяжести, что называется перегрузкой.  

• При движении лифта вниз на тело действуют сила тяжести и нормальная реакция опоры.  

• Вес тела равен сумме силы тяжести и нормальной реакции опоры.  

• Если лифт падает под действием силы тяжести, вес тела равен нулю, что называется невесомостью.  

• Невесомость можно наблюдать на Международной космической станции и на Земле.  

• Пример: подбрасывание тела вверх, когда оно находится в состоянии невесомости.  

• В невесомости тело не давит на опору и не растягивает подвес.  

• При движении лифта вверх с ускорением вес тела увеличивается.  

• Это связано с инерцией: тело пытается сохранить свою скорость и состояние движения.  

• В состоянии невесомости исчезает сила трения и деформация пружины.  

• Пример задания: пружина с грузом, подвешенная к опоре.  

• При свободном падении груза пружина не деформируется, так как вес груза равен нулю.  

• В реальном эксперименте невесомость не полная из-за силы сопротивления воздуха.  

• Сила трения возникает при соприкосновении двух тел и препятствует их относительному движению.  

• Причина трения: неровности поверхностей зацепляются друг за друга.  

• Сила трения направлена противоположно направлению движения тела.  

• Шкаф стоит на полу, и его пытаются передвинуть.  

• Шкаф не сдвигается, несмотря на приложенную силу.  

• Возникает противоречие: шкаф покоится, но сила воздействия не меняется.  

• Шкаф взаимодействует с опорой и планетой.  

• Сила тяжести и нормальная реакция опоры препятствуют движению.  

• Сила трения покоя уравновешивает силу воздействия.  

• Сила трения покоя увеличивается при увеличении силы воздействия.  

• Сила трения покоя не постоянна, а зависит от силы воздействия.  

• Вопрос о направлении силы трения покоя на горизонтальной поверхности.  

• Шкаф начинает скользить, и возникает сила трения скольжения.  

• Сила трения скольжения постоянна и определяется законом Амонтона-Кулона.  

• Коэффициент трения скольжения характеризует состояние поверхностей.  

• Коэффициент трения измеряется в ньютонах.  

• Коэффициент трения может принимать значения от нуля до единицы.  

• В задачах часто пренебрегают трением, считая его равным нулю.  

• Сила трения скольжения не зависит от площади опоры.  

• Пример с бруском на широкой поверхности.  

• Сила трения скольжения одинакова для разных положений тела.  

• График зависимости силы трения от силы воздействия.  

• Максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения.  

• В реальном эксперименте сила трения покоя чуть больше силы трения скольжения.  

• Эксперимент с бруском на горизонтальной поверхности.  

• Сила упругости увеличивается, пока тело не начинает двигаться.  

• Сила трения скольжения меньше максимальной силы трения покоя.  

• Тело массой 5 кг лежит на горизонтальной шероховатой поверхности с коэффициентом трения 0.4.  

• Приложена постоянная горизонтальная сила: 15 Н в первом случае и 25 Н во втором.  

• Найти силу трения и ускорение тела.  

• Масса тела 5 кг, коэффициент трения 0.4, силы 15 Н и 25 Н.  

• Найти силу трения и ускорение.  

• Сделать рисунок с действующими силами.  

• Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на силу нормальной реакции опоры.  

• В данном случае сила нормальной реакции равна силе тяжести.  

• Сила трения скольжения равна 20 Н.  

• Если сила меньше силы трения скольжения, тело будет покоиться.  

• В первом случае сила 15 Н меньше силы трения скольжения 20 Н, поэтому тело покоится.  

• Во втором случае сила 25 Н больше силы трения скольжения, поэтому тело скользит.  

• Во втором случае сила трения равна силе трения скольжения 20 Н.  

• Ускорение определяется по второму закону Ньютона.  

• Ускорение равно 1 м/с².  

• Сила реакции опоры включает силу нормальной реакции и силу трения.  

• Сила реакции опоры равна векторной сумме этих сил.  

• Важно правильно называть силу нормальной реакции опоры.  

• Сила сопротивления воздуха или жидкости прямо пропорциональна модулю скорости тела.  

• При высоких скоростях сила сопротивления может быть пропорциональна квадрату скорости.  

• В задачах это не встречается, но важно знать для понимания.  

• Дождевые капли падают равномерно из-за силы сопротивления воздуха.  

• Без учета сопротивления воздуха капли падают с ускорением.  

• С учетом сопротивления ускорение уменьшается, и капли падают равномерно.  

• Конькобежец скользит по льду, сила трения равна 14 Н.  

• Коэффициент трения скольжения равен 0.2.  

• Сила трения скольжения зависит от массы и коэффициента трения.  

• Динамометр показывает силу тяги 1.75 Н.  

• Сила трения уравновешивает силу тяги.  

• В вертикальном направлении сила тяжести компенсируется силой нормальной реакции опоры.  

• Учитель провел опыты по измерению силы трения скольжения.  

• Сила трения зависит от массы и поверхности.  

• Важно готовиться к ЕГЭ с 10 класса.  

• Сила трения зависит от поверхности, по которой движется тело.  

• В первом опыте сила трения больше, чем во втором, из-за большей силы трения на второй поверхности.  

• Коэффициент трения зависит от материала поверхностей и их обработки.  

• Андрей провел опыты по измерению силы трения скольжения бруска.  

• Сила трения не зависит от площади поверхности, на которой лежит брусок.  

• Коэффициент трения скольжения между бруском и поверхностью составляет около 0.2.  

• Для точного измерения силы трения скольжения нужно использовать динамометр с меньшей погрешностью.  

• Динамометр А предпочтительнее, так как его цена деления меньше.  

• Динамометр Б подходит для измерения силы трения, превышающей предел измерения динамометра А.  

• Сила трения и коэффициент трения связаны через формулу: F = μN.  

• Закон Гука: F = kx, где k - жесткость пружины.  

• Благодарность за просмотр и приглашение на следующие встречи.  

• Анонс разбора пробников и курса по решению задач на второй закон Ньютона.  

• Призыв подписываться на канал и группу ВКонтакте для получения обновлений.