Статика. Решение задач.
презентация к уроку по физике (10 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Статика – это раздел теоретической механики, в котором излагается общее учение о силах и изучаются условия равновесия материальных тел, находящихся под действием сил. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СТАТИКИ: 1) сложение сил и приведение систем сил к простейшему виду 2) определение условий равновесия, действующих на твердое тело систем сил Сила – это векторная величина, являющаяся количественной мерой взаимодействия матери- альных тел; сила характеризуется величиной, направлением и точкой приложения Размерность силы: [P] = Н ≈ 10кг
Момент силы Момент силы- это физическая величина, равная произведению модуля силы на её плечо: M=F*d Момент силы относительно центра – это векторная величина, равная векторному произведению радиус-вектора точки приложения силы на саму силу. Моментом силы относительно оси является момент от составляющей этой силы вдоль плоскости, ортогональной этой оси, относительно центра – точки пересечения этой плоскости и заданной оси.
Плечом силы называется кратчайшее расстояние от центра, относительно которого необходимо вычислить момент, до линии действия силы. Правило знаков: момент силы положителен, если сила стремится повернуть тело вокруг центра или оси (если смотреть с ее положительного направления) против часовой стрелки Если сила стремится повернуть тело по часовой стрелке, то ее момент отрицателен Правило моментов: тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил относительно этой оси равна нулю: M1+M2+M3+…=0
Плечо силы- это длина перпендикуляра, опущенного от оси на линию вращения действия силы. Центр масс (или центр тяжести) – точка к которой приложена сила тяжести, действующая на тело. В общем случае центр тяжести может и не лежать внутри тела, а выходить за его пределы (например, различные изогнутые длинные предметы, кольца, полукольца и так далее).
Устойчивое равновесие- это такое равновесие, когда при выведении тела из этого положения возникает результирующая сила, возвращающая это тело в исходное положение. Неустойчивое равновесие- это такое равновесие, когда при выведении тела из состояния покоя, возникает результирующая сила, направленная в противоположную сторону от положения, где тело покоилось. Безразличное равновесие- это такое равновесие, когда при любом действии на тело, возникающая результирующая сила равна 0.
Рычаги и блоки Равноплечий рычаг (весы). Рычаг, ось вращения которого проходит через его геометрический центр. Неравноплечий рычаг. Рычаг ось вращения которого проходит через произвольную точку. Неподвижный блок. Это диск с закрепленной осью, через который переброшена нить. Неподвижный блок используется для изменения направления приложения силы. Если трение в блоке отсутствует, нить невесома, то сила ее натяжения до и после блока не изменяется. Таким образом, неподвижный блок не дает ни выигрыша в силе, ни проигрыша в перемещении. Подвижный блок. Это диск, ось которого может двигаться поступательно. Подвижный блок позволяет уменьшить силу в два раза, одновременно с этим вдвое увеличивая перемещение.
Момент силы относительно оси вращения Стержень массой 20 кг может свободно вращаться относительно одного из своих концов. Найдите минимальную силу способную уравновесить стержень.
А F L
Момент силы относительно точки Бревно массой 150 кг и длинной 10 м несут 2 человека. Определите кому из них нести легче, если 1 несет бревно от края на расстоянии 2 метра, а 2 на расстоянии 3 метра.
A B 2 3 Составим рисунок задачи. Запишем формулу равновесия сил: Выберем точку относительно которой запишем моменты наших сил. Выберем точку А. Момент силы а точке А = 0, так как плечо =0. В этой точке вращает стержень по часовой стрелке, а против. Так как они уравновешивают друг друга то получим выражение: M=F*L
Устойчивое равновесие На наклонной плоскости с углом наклона a находится тело массой m. Какую горизонтальную силу надо приложить, чтобы удержать это тело в покое, если сила трения равна 0?
Составим рисунок задачи Выберем систему координат вдоль плоскости наклона. Укажем все силы действующие на тело. Запишем условие равновесия для этого случая (II закон Ньютона) = 0. Спроецируем это уравнение на оси координат учитывая все знаки проекции. Ox:-mg*cosβ+ F*cosα = 0 (1) Oy:-mg*sin(β) – F*sinα+ N = 0 5.В данной задаче величина N не имеет никакого значения. Поэтому при решении данной задачи решаем до конца только уравнение (1) x y α β α β α 6. Решим уравнение: F*cosα = mg*cos(β), помним что cos(β) = sinα 7. Выразим искомую величину: F = mg* (sinα/cosα) = mg*tgα
Неустойчивое равновесие Какую горизонтальную силу необходимо приложить, чтобы удержать брусок массой m на вертикальной поверхности, если коэффициент трения между стеной и бруском µ?
Составим рисунок задачи 6. Из уравнения (1) = > N = F, а из (2) => µN = mg => N = mg/µ 7. Получаем ответ: F = mg/µ x y
Определение центра тяжести Определить положение центра тяжести плоской фигуры, изогнутой из тонкой проволоки, если a=6,b=4,c=4 a b c
a b c y x (0,0) С1 С2 С3
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Организация процесса учения учащихся при решении задач. Логико-психологические этапы решения задач
Этот материал будет интересен молодым специалистам...
Алгебраический метод решения задач В-9 – элемент решения задач С4
В статье представлено пошаговое решение задач В9 алгебраическим способом. И применение этого способа после выработки алгоритма действий к решению задач С4. Приложена презентация, в которой представлен...
"Статика. Решение задач".
Методические разработки к урокам физики в 10 (профильном) классе по теме: «Статика. Равновесие абсолютно твёрдых тел. Решение задач». Всего 5 уроков....
Теорема синусов и косинусов.Цели урока: развивать навыки самоконтроля ,воспитывать волю и настойчивость для решения поставленной задачи. Углубить знания по теме «Теорема синусов и косинусов». Научиться применять их при решении задач. Развивать умения сра
Цели урока: развивать навыки самоконтроля ,воспитывать волю и настойчивость для решения поставленной задачи. Углубить знания по теме «Теорема синусов и косинусов». Научиться применять их при реш...
Решение задач по теме "Элементы статики".
В работе дается теоретический материал по теме "Элементы статики", представлены решения качественных задач, расчетных задач базового, повышенного и олимпиадного уровней. Включены задачи для ...
Конспект открытого занятия курса внеурочной деятельности ««Решение задач повышенного уровня сложности»» по теме «Решение задач на работу»
Задачи повышенного уровня сложности традиционно представлены во второй части модуля «Алгебра» на государственной аттестации по математике. Задачи на совместную работу являются наиболее сложными для п...
Урок-практикум по решению задач по теме: "Статика".
В презентации подобраны основные типы задач по теме: "Статика". Цель урока-практикума - совершенствование навыков решения задач по теме:Статика". Данный материал можно использовать при ...