Учитель физики МОУ « Лицей 1» г.Всеволожск ЛО Богданова Наталья Геннадьевна.

1.Выяснить, каким законам подчиняется описываемый в задаче физический процесс, какие силы действуют на интересующие нас тела. Выписать значения заданных величин. 2.Сделать схематический чертеж и указать все силы, действующие на каждое тело, а также ускорения и скорости. 3.Выбрать прямоугольную систему координат. При этом в случае прямолинейного (равноускоренного или равномерного) движения за положительное направления оси OX обычно принимается направления движения тела; при движении тела по окружности положительное направления оси OX совпадает с направлением центростремительного ускорения, т.е вдоль радиуса к центру окружности. Указать начало координат и начало отсчета времени. Направление осей следует выбирать так, чтобы они совпадали с направлением большинства действующих сил и направлением движения.

4.Определить все силы, действующие на каждое из тел системы. Для каждой силы указать точку приложения, направления и материальный источник. Взаимодействие сил заменить силами. Точи приложения сил, действующих на данное тело, совместить в одной точке тела. 5.Для каждого тела в отдельности записать || закон динамики в векторной форме: (число векторных уравнений должно быть равно числу тел).

6.Для каждого тела найти проекции всех сил оси OX и OY и на основании второго закона Ньютона составить уравнения: F1x+F2x+…+Fnx=max, F1y+F2y+…+Fny=may, где аx, аy – ускорения тела массой m на оси OX и OY. Если тело движется по окружности радиусом R равномерно, то ax=V ²/R, ay=0. Если тело движется равномерно прямолинейно, ax=0, ay=0. Если вдоль оси OY тело не движется,то выполняется условия равновесия: сумма проекции всех действующих на это тело сил на ось OY равна нулю.

7.Если число неизвестных больше числа записанных уравнений, то нужно составить еще кинематические уравнения. 8.Решить полученную систему уравнений относительно искомых величин и решать полученную систему, используя дополнительные данные задачи и выражения для конкретных видов сил: Трения F тр= μN Сопротивления при движении в жидкости Архимеда Fa= ρж g Vm

Равномерное прямолинейное движение. Равноускоренное прямолинейное движение. Равнозамедленное прямолинейное движение. Движение под действием силы, направленной под углом к горизонту. Тело прижато к опоре.

. X: Fт-Fтр =ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN X: Fт-Fтр =ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN

X: -Fтр = - ma Y: N-mg = 0 Fтр = μN X:F cosa- Fтр= ma Y:F sina-mg + N = 0 Fтр = μN

Тело прижато к опоре.

Дано : Fт = 0,5 кН =500 H μ = 0.1 Найти: m

Решение: у a N Fтр x mg N + mg + Fтр = ma x:-Fтр = -ma y: N – mg = o ; N = mg Fтр= μN = μmg μg=a S =V² - V 0 ² ; a = V 0 ² - 2a 2S mg = V 0 ² S= V 0 ² 2S 2μg S= (8,33м/с)² =5.78м 2*0,6*9,8м/с² S 12м Ответ: водитель нарушил правила дорожного движения. 263 Дано: S 0 = 12м V =0 м/с V 0 =30 км/ч= =8,33м/с μ= 0,6 Найти: S

Движется равноускоренно. Движется равнозамедленно. Движется равномерно соскальзывает. Соскальзывает.

x: Fтяг – mgsina-Fтр=ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN x: -Fтр – mgsina = - ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN

X: Fтяг – mgsina = 0 y: N – mgcosa = 0 F тр= μN x: mgsina – Fтр = ma y: N – mgcosa = 0 F тр= μN

А x: mg sina – Fтр = 0 ; x: Fтр = mg sina y: N – mg cosa = 0 ; y: N = mg cosa F тр= μN μ = Fтр = mg sina = tga N mgsina 0.8 = tga a max = 38,66 a Тогда Fтр = mg sina = 2 кг * 9,8 м/с² * sin30 = 10 H Ответ : 10 H Дано : a = 30 μ = 0.8 m = 2 кг Найти: Fтр

N F 1 x Fтр 1. y mg a 0 y N F 2 x 2. F Т р mg a 0 N A x 3. F 3 y F Т р 0 mg a Решение: 1. 0 = N + F 1 + Fтр+ mg x:F 1 +F 2 –mg sina = 0 y:N – mg cosa = 0 ; Fтр = μN; F 1 = mg(sina – μcosa)=mg(h-μ l² - h² ) =50кг* 10м/с²(3м– l 5 м -0,2 (5м)²-(3м)² )= 230Н = N + F 2 + Fтр+ mg x:F 2 – Fтр – mgsina = 0 y:N – mgcosa = 0 ; Fтр = μN; F 2 = mg(μcosa + sina)=mg(h+μ l² - h²) =50кг* 10м/с²(3м+ l 5 м +0,2 (5м)²-(3м)² ) = 380 H. 3. ma = F 3 + N + Fтр + mg x:ma= F3 – Fтр – mgsina y:0=N-mgcosa ; Fтр = μN; F 3 =ma+ mg(μcosa + sina)=ma+mg(h+μ l² - h²) l =50кг*1м/с²+50кг* 10м/с²(3м +0,2 (5м)²-(3м)²) = 430 H 5 м Ответ: F 1 = 230Н,F 2 = 380 H,F 3 = 430 H 288 Дано: l = 5 м h = 3 м m = 50 кг a = 1 м/с² μ= 0,2 Найти: F 1,F 2,F 3

рис.1 Плоская шайба массой m лежит на горизонтальном круге который, равномерно вращается с угловой скоростью w. Коэффициент трения шайбы о круг μ. Расстояние от шайбы до оси вращения равно R. N + mg + Fтр = ma Направим ось OX к центру O 1 окружности, по которой движется шайба, а ось OY - вертикально вверх. На шайбу действует сила тяжеcти Fт= mg,сила нормальной реакции опоры N и сила трения Fтр. Спроектировав эти силы на оси OX и OY, составим, согласно второму закону Ньютона, два уравнения: F тр = ma n, N – mg = 0 Отсюда N = mg. Так как F тр = μ N, F тр = μmg. Следовательно, μmg= =ma n или μmg = mw²R μg = w²R

Рис 2 Чтобы двигаться по окружности радиусом R со скоростью v,велосипедист, повернув руль, должен наклониться в сторону поворота. Найти угол наклона велосипедиста к плоскости дороги. Когда велосипед наклонен, сила реакции дороги Q направлена под углом a к поверхности дороги рис 2. Эта сила является равнодействующей двух сил – силы нормальной реакции дороги N и силы трения Fтр Последняя всегда принимает такое значение, что сила Q проходит через цент тяжести системы тел состоящих из велосипедиста и велосипеда. На систему действует, кроме силы Q, сила тяжести Fт = mg, направленная вертикально вниз. Систему координат выбираем так, чтобы ось OX была направлена к центру окружности, а ось OY – вертикально вверх.В проекциях на эти оси составим уравнения на основании второго закона Ньютона: Qx + Ftx = man, Qy +Fty = 0 или Qcosa = m v ², Qsina =mg R Разделив почленно последнее на предпоследнее, получим tga = g R. Следовательно, угол наклона v² велосипедиста a = arctg g R v²