Обобщение динамики и подготовка к контрольной

Начинай со смысла

Назови тело и взаимодействующие с ним объекты. Запиши известные данные, переведи единицы и определи, что нужно найти. Условия важнее внешнего сходства задач.

Второй закон Ньютона

В инерциальной системе $\sum F_x=ma_x$. В сумму входят силы на выбранное тело. Сила, с которой само тело действует на опору, сюда не входит.

III закон не отменяет движение

Взаимодействие даёт две равные противоположные силы на разных телах. При разных массах ускорения различаются. Равновесие же требует компенсации сил на одном теле.

Силы переходят в ускорение

Образец: m=3 кг, тяга 15 Н вправо, трение 6 Н влево, v0=0. a=3 м/с²; через 2 с v=6 м/с. Своя попытка: m=2 кг, тяга 14 Н, трение 4 Н, v0=0, t=3 с. Проверка: a=5 м/с², v=15 м/с.

Трение зависит от реакции

При скольжении $F_{тр}=\mu N$. Только для горизонтальной поверхности без вертикального ускорения и иных вертикальных сил N=mg. Трение покоя не следует автоматически приравнивать к μN.

Удлинение обязательно в метрах

Если l0=12 см, l=15 см, то Δl=0,03 м. При k=100 Н/м сила упругости равна 3 Н. Подстановка 15 см вместо удлинения меняет физический смысл.

Упругая модель имеет границу

Закон Гука применяют к упругой деформации в области пропорциональности. Фотография иллюстративна: жёсткость и силу по ней не определяют.

Тяготение и траектория

В $F=Gm_1m_2/r^2$ используют расстояние между центрами. Для горизонтального броска у поверхности Земли движения по осям рассматривают отдельно: $t=\sqrt{2h/g}$, $l=v_0t$. Спутник на рисунке — контекст тяготения, а не объект численного измерения.

Проверь себя

Запиши решение до открытия ключей. g=10 м/с². Система Земли приближённо инерциальна. В горизонтальных задачах вертикальные силы скомпенсированы, тяга горизонтальна. Силы постоянны. Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. Брусок массой 4 кг скользит вправо. Тяга 18 Н вправо, сила трения 6 Н влево. Найди ускорение и скорость через 2 с, если начальная скорость 1 м/с вправо.

Б. Недеформированная длина пружины 10 см, после растяжения — 13 см. Жёсткость 200 Н/м в области пропорциональности. Найди силу упругости.

В. Массы двух сферических тел остались прежними, расстояние между центрами увеличили втрое. Как изменился модуль силы тяготения?

Новая попытка после ошибки. После исправления закрой ответы и реши: Брусок массой 2 кг скользит вправо; тяга 10 Н вправо, трение 4 Н влево. Найди a.

Показать ответ после выполнения

Домашняя работа

Шарик брошен горизонтально с высоты 20 м со скоростью 6 м/с. При g=10 м/с² найди время до земли и дальность.

Главное

Динамическая задача начинается с тела и схемы сил. Затем выбираем закон, переводим единицы, вычисляем и проверяем смысл ответа.