Вектор в механике
материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (9 класс) на тему

Вектор в механике.

Когут М.В., к.п.н., доцент.

При изучении школьного курса физики применяются скалярные и векторные величины:

   - скалярные величины – это величины, которые характеризуются только численным значением;

   -векторные величины, которые имеют численное значение, направление и складываются по правилу треугольника или параллелограмма.

   Обозначения вектора производится двумя способами, буквой со стрелкой или буквой, написанной жирным шрифтом F.  Так как мы оперируем свободными векторами, то их можно перемещать параллельно самим себе и при сложении нескольких векторов можно получить результирующий вектор. Если результирующая всех действующих сил на тело равна нулю, то тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно, а если   0, то есть сила  отлична от нуля, то тело движется равнопеременно (равно-ускоренно или равнозамедленно).

 Сложение векторов:

а) векторы   и  направлены в одну сторону:

    Результирующая сила равна сумме сил:   =   +       или                                                    F12 = F1 + F2.

б) векторы   и    направлены в противоположные стороны:

   Результирующая сила равна разности сил:    =   +                                                           F12 = F1 - F2.

в) векторы   и    направлены взаимоперпендикулярно:

      0                                                   0               

F²12 =F²1 + F²2                                       F12 =  

г) векторы   и    направлены под произвольным углом

       0                                          0                   

F²12 =F²1 + F²2  + 2F1F2 F12 =  

   При изучении раздела кинематика рассматривают следующие величины и связь между ними:

- перемещение S, (м);

- скорость V = , ();

- ускорение a =.

  Все три физические величины объединяет одна формула:

S = S0 + V t +  .

   Если тело находится в пределах земного тяготения то такие тела притягиваются к Земле с силой, которая определяется по формуле F = mg, где g – ускорение свободного падения и равно: g = 9.81 . Под действием силы тяготения тела движутся равноускоренно и формула движения примет вид:
                                                  h =h0 +  V t +

     Динамика –  это раздел механики, который изучает движение тел под действием силы. В основу динамики заложены три закона Ньютона:

 - первый закон Ньютона – закон инерции: существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела;             - второй закон устанавливает связь между ускорением, силой и массой тела:

a= 

- третий закон Ньютона утверждает, что сила действия равна силе противодействия, то есть силы, с которыми два тела действуют друг

на друга, равны  по модулю и противоположны по направлению: F1= -F2.

   Объединяя три закона, Ньютон пришел к выводу, что все тела взаимодействуют и силу взаимодействия можно определить по закону всемирного тяготения:

F=G

где гравитационная постоянная G = 6,67 1011  .

   Третий раздел механики – статика: если твердое тело находится в равновесии, то геометрическая сумма всех сил, приложенных к нему, равна нулю:

F1+F2+…+Fn =0 или

При равновесии твердого тела сумма моментов всех внешних сил, действующих на него относительно любой оси, равна нулю:

M1+ M2+ M3+…=0, где

M= FхL – момент силы.

Литература.

1.Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил.  уровни. «Издательство просвещение», 2011.-366 с.  

2. Перышкин А.В. Физика. 9кл.: учеб. для общеобразоват. Учреждений/А.В.Перышкин,  Е.М.Гутник. -10-е изд., доп.- Дрофа, 2006.