Таблица 1. Основные понятия динамики
| Понятие | Определение | Обозначение | Единица измерения (СИ) | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Динамика | ||||
| Взаимодействие | ||||
| Сила | ||||
| Равнодействующая сила | ||||
| Масса | ||||
| Инерция | ||||
| ИСО | ||||
| Деформация |
Заполняем каждую строку: определение, обозначение, единицу СИ и особенность понятия. Таблица дана заполненной в ответе.
Динамика изучает причины изменения движения тел — действие на них других тел (сил). Основа — три закона Ньютона.
| Понятие | Определение | Обозначение | Единица измерения (СИ) | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Динамика | Раздел механики, изучающий причины изменения движения тел | — | — | Основана на трёх законах Ньютона |
| Взаимодействие | Действие тел друг на друга, при котором изменяются их скорости или форма | — | — | Всегда взаимно; силы равны по модулю и противоположны по направлению ( |
| Сила | Векторная величина — мера действия одного тела на другое | Н (ньютон), |
Вектор: определяется модулем, направлением, точкой приложения; измеряется динамометром | |
| Равнодействующая сила | Сила, производящая на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил | Н | Находится векторным сложением; если |
|
| Масса | Мера инертности тела; количество вещества | кг | Скалярная, аддитивная, не зависит от места; чем больше масса, тем меньше ускорение при той же силе | |
| Инерция | Явление сохранения скоростью тела при отсутствии действия других тел (или при их компенсации) | — | — | Свойство всех тел; мера инертности — масса |
| ИСО | Инерциальная система отсчёта — система, в которой свободное тело движется равномерно и прямолинейно или покоится | — | — | Выполняются законы Ньютона; любая система, движущаяся относительно ИСО равномерно и прямолинейно, тоже ИСО |
| Деформация | Изменение формы или размеров тела под действием силы | м | Бывает упругая (исчезает после снятия нагрузки) и пластическая (остаётся); виды: растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение |
Таблица 2. Виды сил
| Вид силы | Точка приложения | Направление | Формула | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Сила тяжести | ||||
| Сила трения | ||||
| Сила вязкого трения | ||||
| Сила реакции опоры | ||||
| Сила натяжения нити | ||||
| Сила упругости |
Для каждой силы указываем, к какой точке она приложена, куда направлена, по какой формуле считается и в чём её особенность. Таблица дана заполненной в ответе.
Силу тяжести создаёт притяжение Земли, а силы упругости, реакции опоры и натяжения нити имеют электромагнитную природу и возникают из-за деформации.
| Вид силы | Точка приложения | Направление | Формула | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Сила тяжести | Центр тяжести тела | Вертикально вниз, к центру Земли | Действует на все тела; |
|
| Сила трения | Поверхность соприкосновения тел | Вдоль поверхности, против движения (или его возможности) | Возникает при соприкосновении, зависит от материалов и состояния поверхностей, не зависит от площади | |
| Сила вязкого трения | Поверхность тела в жидкости или газе | Против скорости тела | Возникает только при движении в жидкости или газе; в покое равна нулю | |
| Сила реакции опоры | Поверхность опоры (тела, лежащего на ней) | Перпендикулярно поверхности опоры, от неё | Упругая сила; вес тела равен ей по модулю | |
| Сила натяжения нити | Точка крепления нити к телу | Вдоль нити, от тела к нити | Нить нерастяжима и невесома: сила одинакова во всех точках нити; только тянет | |
| Сила упругости | Тело, которое деформируется; точка контакта | Против смещения частиц тела при деформации | Возникает при упругой деформации; |
Таблица 3. Сила трения
| Вид трения | Условие возникновения | Формула | Направление | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Трение покоя | ||||
| Максимальная сила трения покоя | ||||
| Трение скольжения |
Для каждого вида трения записываем, когда он возникает, формулу, направление и особенность. Таблица дана заполненной в ответе.
Сила трения покоя подстраивается под внешнюю силу, пока та не достигнет максимума, после чего тело начинает скользить.
| Вид трения | Условие возникновения | Формула | Направление | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Трение покоя | Тело прижато к поверхности и на него действует сила вдоль поверхности, но движения нет | Вдоль поверхности, против возможного движения | Меняется от |
|
| Максимальная сила трения покоя | Внешняя сила достигла значения, при котором тело вот-вот сдвинется | Против начинающегося движения | Чуть больше силы трения скольжения; при |
|
| Трение скольжения | Одно тело скользит по поверхности другого | Вдоль поверхности, против скорости тела | Не зависит от скорости (при небольших скоростях) и от площади; зависит от материалов и силы нормального давления |
Таблица 4. Сравнение: кинематика vs динамика
| Критерий | Кинематика | Динамика |
|---|---|---|
| Предмет изучения | ||
| Основные величины | ||
| Основные законы | ||
| Связь |
Сравниваем два раздела механики по каждому критерию. Таблица дана заполненной в ответе.
Кинематика отвечает на вопрос «как движется тело», динамика — «почему оно так движется».
| Критерий | Кинематика | Динамика |
|---|---|---|
| Предмет изучения | Описание движения тел без выяснения его причин | Причины изменения движения: действие сил на тела |
| Основные величины | Путь, перемещение, время, скорость, ускорение | Сила, масса, импульс, вес |
| Основные законы | Уравнения движения: |
Законы Ньютона: |
| Связь | Ускорение |
Зная силы, по законам Ньютона находят ускорение, а затем по формулам кинематики — скорость и координату |
