2. Gravedad (1) La gravedad es causada por la atracción de la Tierra hacia los objetos.
[Nota] La gravedad es causada por la gravedad de la Tierra, pero no se puede decir que la gravedad sea la gravedad de la Tierra. Pero cerca de la superficie de la Tierra, se puede considerar que la gravedad es aproximadamente igual a la gravedad. (2) La magnitud de la gravedad: G=mg en la superficie de la tierra, G/=mg/ a una altura h sobre el suelo, donde g/=[R/(R h)]2g.
(3) Dirección de la gravedad: verticalmente hacia abajo (no necesariamente apuntando al centro de la tierra).
(4) Centro de gravedad: El punto donde la fuerza de gravedad resultante actúa sobre cada parte del objeto. El centro de gravedad del objeto no está necesariamente sobre el objeto.
3. Causas de la elasticidad (1): Es causada por la tendencia de un objeto a recuperarse de una deformación elástica. (2) Condiciones de ocurrencia: ① Contacto directo; (2) Deformación elástica. (3) Dirección de la fuerza elástica: opuesta a la dirección de deformación del objeto, la fuerza elástica se aplica al objeto que causa la deformación, y el objeto sobre el que se ejerce es el objeto deformado. En el caso del contacto punto a superficie, es perpendicular a la superficie; cuando dos superficies están en contacto (equivalente al contacto puntual), son perpendiculares al plano común que cruza el punto de contacto. ①La dirección de la tensión de la cuerda es siempre a lo largo de la cuerda y hacia la dirección de contracción de la cuerda. La tensión en una cuerda ligera es igual en todas partes.
La varilla de luz puede producir tanto presión como tensión, y la dirección no es necesariamente a lo largo de la varilla.
(4) El tamaño de la fuerza del resorte: generalmente, debe resolverse usando condiciones de equilibrio o la ley de Newton según el estado de movimiento del objeto. La fuerza del resorte se puede resolver usando la ley de Hooke.
★Ley de Hooke: Dentro del límite elástico, la fuerza elástica del resorte es proporcional a la deformación del resorte, es decir, F=kx.k es el coeficiente de rigidez del resorte, que es solo relacionado con el resorte mismo, y la unidad es n/m.
4. Fricción
(1) Condiciones: ① Hay presión entre objetos en contacto entre sí; la superficie de contacto no es lisa; ③ Hay movimiento relativo (deslizamiento) entre los objetos en contacto (fricción) o tendencia al movimiento relativo (fricción estática), ambos son indispensables.
(2) Dirección de fricción: a lo largo de la dirección tangente de la superficie de contacto, opuesta al movimiento relativo o tendencia de movimiento relativo del objeto, que puede ser la misma que la dirección de movimiento del objeto o opuesta.
(3) Método para determinar la dirección de la fricción estática:
① Método de hipótesis: Primero, suponga que la superficie de contacto de los dos objetos es lisa, luego, si los dos objetos tienen sin movimiento relativo, significa que no tienen tendencia de movimiento relativo ni fricción estática. Si dos objetos se mueven entre sí, significa que tienen una tendencia de movimiento relativo y la dirección original del movimiento relativo es la misma que cuando; la superficie de contacto es lisa. Luego, la dirección de la fricción estática se determina en función de la dirección de la fricción estática que es opuesta a la dirección de la tendencia del movimiento relativo del objeto.
Método de equilibrio: la dirección de la fricción estática se puede determinar basándose en la condición de equilibrio de dos fuerzas.
(4) Tamaño: Primero identifica qué tipo de fuerza de fricción es, para luego analizarla y resolverla según sus respectivas leyes. ① Fricción por deslizamiento: Calculada usando la fórmula f=μF N, donde F N es la presión positiva del objeto, que puede no ser igual a la gravedad del objeto, o incluso puede no tener nada que ver con ella. O según el estado de movimiento del objeto, utilice las condiciones de equilibrio o la ley de Newton para resolverlo. ② Fricción estática: la fricción estática puede variar de 0 a f máx y generalmente debe basarse en el movimiento del objeto.
5. Análisis de fuerza de los objetos
(1) Determine el objeto en estudio, analice el efecto de los objetos circundantes sobre él, no analice el efecto de este objeto sobre otros objetos, No se cree erróneamente que la fuerza que actúa sobre otros objetos actúa sobre el objeto de investigación mediante una "transferencia de fuerza".
(2) Analice según el orden de "fuerza de atributo", es decir, analice en el orden de gravedad, elasticidad, fricción y otras fuerzas. No confunda "fuerza de efecto" y "fuerza de atributo". y repetir el análisis.
(3) Si la dirección de una fuerza es difícil de determinar, se puede utilizar el análisis de hipótesis.
Primero suponga que esta fuerza no existe, imagine qué tipo de movimiento tomará el objeto en estudio y luego examine en qué dirección debe estar la fuerza para que el objeto alcance el estado de movimiento dado. 6. Síntesis y descomposición de la fuerza.
(1) Fuerza resultante y fuerza componente: Si una fuerza actúa sobre un objeto, su efecto es el mismo que el efecto de varias fuerzas actuando juntas. Esta fuerza se llama resultante de esas fuerzas, y esas fuerzas se llaman componentes de esta fuerza. (2) El método básico de síntesis y descomposición de fuerzas: la regla del paralelogramo.
(3) Síntesis de fuerzas: Encontrar la resultante de varias fuerzas conocidas se llama síntesis de fuerzas.
El rango de valores de la fuerza resultante de las dos fuerzas (F 1 y F 2) en el punto * * * es |F 1 -F 2 |≤F≤F 1 F 2.
(4) Descomposición de fuerza: Encontrar una componente de una fuerza conocida se llama descomposición de fuerza (la descomposición de fuerza y la síntesis de fuerza son operaciones recíprocas).
En problemas prácticos, las fuerzas conocidas suelen descomponerse según sus efectos reales; para facilitar el estudio de determinados problemas, muchos problemas utilizan el método de descomposición ortogonal.
7. ***Equilibrio de fuerzas puntuales
(1) ***Fuerza puntual: varias fuerzas que actúan sobre un mismo punto de un objeto o líneas de acción que se cruzan en un punto.
(2) Estado de equilibrio: El estado en el que un objeto mantiene un movimiento lineal uniforme o está en reposo se llama estado de equilibrio, y la aceleración es igual a cero.
(3) La condición de equilibrio de un objeto bajo la acción de una fuerza puntual ★* * * *: la fuerza resultante sobre el objeto es cero, es decir, ∑F=0. Si se utiliza el método de descomposición ortogonal para resolver el problema de equilibrio, las condiciones de equilibrio deberían ser ∑Fx =0 y ∑Fy =0.
(4) Métodos comunes para resolver problemas de equilibrio: método de aislamiento, método de integración, método gráfico, método de similitud de triángulos, método de descomposición ortogonal, etc.
Segundo movimiento lineal
1. Movimiento mecánico: el cambio en la posición de un objeto con respecto a otro se llama movimiento mecánico, incluyendo traslación, rotación y vibración. Para estudiar el movimiento de un objeto, es necesario elegir un objeto de referencia (es decir, un objeto que se supone está estacionario). Para el movimiento del mismo objeto, si se seleccionan diferentes objetos de referencia, la descripción de su movimiento será diferente. El movimiento de los objetos suele estudiarse tomando como referencia la tierra.
2. Partícula: Es un modelo físico idealizado con sólo masa y sin forma ni tamaño que sustituya a un objeto. No se puede decir que un objeto es una partícula sólo por su tamaño.
3. Desplazamiento y distancia: El desplazamiento describe el cambio en la posición de un objeto. Es un segmento de línea dirigido desde la posición inicial hasta la posición final del objeto. La distancia es la longitud de la trayectoria del objeto y es una cantidad escalar.
Distancia y desplazamiento son conceptos completamente diferentes. En términos de magnitud, el desplazamiento es generalmente menor que la distancia. Sólo en el movimiento lineal unidireccional el desplazamiento puede ser igual a la distancia.
4. Rapidez y velocidad
(1) Velocidad: magnitud física que describe la velocidad de un objeto. Es un vector.
①Velocidad promedio: La relación entre el desplazamiento de la partícula dentro de un cierto período de tiempo y el tiempo necesario para el desplazamiento se llama velocidad promedio v del período (o desplazamiento), es decir, v= s/t, la velocidad promedio es Una descripción aproximada del movimiento con velocidad variable.
(2) Velocidad instantánea: la velocidad de un objeto en movimiento en un determinado momento (o posición), y la dirección apunta hacia adelante a lo largo de la dirección tangente del punto en la trayectoria de la partícula. La velocidad instantánea es una descripción precisa del movimiento de velocidad variable.
(2) Velocidad: ① La velocidad es una cantidad escalar y no tiene dirección. ②Velocidad promedio: la relación entre la distancia recorrida por una partícula en un cierto período de tiempo y el tiempo transcurrido se denomina velocidad promedio de ese período. En el movimiento general de velocidad variable, la velocidad promedio no es necesariamente igual a la velocidad promedio, solo en el movimiento lineal unidireccional.
5. Aceleración
(1) La aceleración es una cantidad física que describe cambios en la velocidad y es un vector. La aceleración también se llama tasa de cambio de velocidad.
(2) Definición: La relación entre el cambio de velocidad δv en un movimiento lineal uniforme y el tiempo de este cambio δt se llama aceleración del movimiento lineal uniforme, representada por a.
(3 ) dirección: consistente con la dirección del cambio de velocidad δv, pero no necesariamente consistente con la dirección de v.
[Nota] La aceleración no tiene nada que ver con la velocidad.
Mientras la velocidad cambie, hay aceleración sin importar cuál sea la velocidad; mientras la velocidad sea constante (velocidad uniforme), la aceleración siempre es cero sin importar cuál sea la velocidad; la aceleración del objeto es grande o pequeña y es cero.
6. Movimiento lineal uniforme (1) Definición: Un movimiento lineal con igual desplazamiento en cualquier tiempo igual se llama movimiento lineal uniforme.
(2) Características: a=0, v=constante. (3) Fórmula de desplazamiento: S=vt.
7. Movimiento lineal uniformemente variable (1) Definición: Un movimiento lineal con cambios de velocidad iguales en tiempos iguales se llama movimiento lineal uniformemente variable.
(2) Características: a=constante (3)★Fórmula: Fórmula de velocidad: V=V0 en desplazamiento fórmula: s=v0t en2 velocidad fórmula de desplazamiento: vt2-v02=2como velocidad promedio V=
p>
Las fórmulas anteriores son todas fórmulas vectoriales. Al aplicar, debe especificar la dirección positiva y luego resolver la vectorización como una cantidad algebraica. Por lo general, la dirección de la velocidad inicial se selecciona como dirección positiva, se toma el valor consistente con la dirección positiva y el valor opuesto a la dirección positiva se toma como -.
8.Conclusiones importantes
(1) La diferencia de desplazamiento de una partícula que se mueve en línea recta a una velocidad uniforme dentro de dos tiempos iguales consecutivos es una constante, es decir, δs = sn l–sn = at2 = constante.
(2) La velocidad instantánea de una partícula que se mueve en línea recta uniforme dentro de un cierto período de tiempo es igual a la velocidad promedio durante ese período, que es 9. Caída libre.
(1) Condición: La velocidad inicial es cero y sólo se ve afectada por la gravedad. (2) Propiedades: Es un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero, a = g.
(3) Fórmula:
Imagen en movimiento
(1) Imagen de desplazamiento (imagen s-t): ① La pendiente de una línea tangente en la imagen representa la velocidad correspondiente en ese momento
(2) La imagen es una línea recta, que representa; el movimiento lineal uniforme del objeto, y la imagen es una curva, que representa El objeto se mueve a velocidad variable;
③La imagen cruza el eje horizontal, lo que indica que el objeto se mueve desde un lado del punto de referencia. al otro.
(2) Imagen de velocidad (imagen v-t): ①En la imagen de velocidad, se puede leer la velocidad del objeto en cualquier momento
②En la imagen de velocidad, la velocidad; del objeto durante un período de tiempo El desplazamiento interior es igual al valor de la imagen de velocidad del objeto y al área encerrada por este eje de tiempo.
③En la imagen de velocidad, la aceleración de un objeto en cualquier momento es la pendiente de la línea tangente en el punto correspondiente en la imagen de velocidad.
La línea del gráfico cruza el eje horizontal, indicando que el objeto tiene la velocidad opuesta.
⑤ Una línea recta es una línea recta, lo que significa que un objeto cambia a una velocidad uniforme o se mueve en línea recta a una velocidad uniforme; una gráfica es una curva, lo que significa que un objeto se mueve con una velocidad uniforme; aceleración variable.
Tercero, Ley del Movimiento de Newton
★1. Primera ley de Newton: Todos los objetos siempre mantienen un estado de movimiento lineal uniforme o de reposo hasta que una fuerza externa los obliga a cambiar este estado de movimiento. .
(1) El movimiento es una propiedad de un objeto, y el movimiento de un objeto no requiere fuerza para mantenerlo.
La ley (2) establece que cualquier objeto tiene inercia.
(3) No hay objeto que no esté enfatizado. La primera ley de Newton no puede verificarse directamente mediante experimentos, pero se descubre mediante el razonamiento lógico del pensamiento basado en una gran cantidad de fenómenos experimentales. Le muestra a la gente otra nueva forma de estudiar problemas físicos: observando una gran cantidad de fenómenos experimentales y utilizando el pensamiento lógico humano para descubrir las leyes de las cosas a partir de una gran cantidad de fenómenos.
(4) La primera ley de Newton es la base de la segunda ley de Newton. No puede considerarse simplemente como un caso especial de la segunda ley de Newton sin fuerza externa. La primera ley de Newton da la relación entre fuerza y movimiento cualitativamente, y la segunda ley de Newton da la relación entre fuerza y movimiento cuantitativamente.
2. Inercia: Característica de un objeto que mantiene un movimiento lineal uniforme o en estado de reposo.
(1) La inercia es una propiedad inherente de los objetos, es decir, todos los objetos tienen inercia, independientemente de la fuerza y el estado de movimiento del objeto. Por lo tanto, la gente sólo puede "utilizar" la inercia pero no puede "superarla". (2) La masa es una medida de la inercia de un objeto.
★★★★★ 3. Segunda ley de Newton: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza externa resultante e inversamente proporcional a la masa del objeto. La dirección de la aceleración es la misma que la dirección de la fuerza resultante, la expresión F =ma.
(1) La segunda ley de Newton revela cuantitativamente la relación entre fuerza y movimiento. Es decir, conociendo la fuerza, podemos analizar el patrón de movimiento de un objeto de acuerdo con la segunda ley de Newton, a la inversa, conociendo el movimiento de la fuerza; , su fuerza se puede estudiar según la segunda ley de Newton, lo que proporciona una base teórica para diseñar y controlar el movimiento.
(2) Para la expresión matemática de la segunda ley de Newton, f =ma, f = fuerza, ma es el efecto de la fuerza, por lo que se debe prestar especial atención a no considerar ma como una fuerza.
(3) La segunda ley de Newton revela el efecto instantáneo de la fuerza, es decir, la fuerza que actúa sobre un objeto corresponde a su efecto instantáneamente. Cuando la fuerza cambia, la aceleración cambia y cuando la fuerza se elimina. , la aceleración es cero. Tenga en cuenta que el efecto instantáneo es aceleración en lugar de velocidad.
(4) Segunda ley de Newton, F-sum = ma, F-sum es un vector, ma también es un vector, y las direcciones de ma y F-sum son siempre las mismas. F-sum se puede sintetizar y descomponer, y ma también se puede sintetizar y descomponer.
4.★Tercera ley de Newton: Las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son siempre iguales en magnitud, opuestas en dirección y actúan sobre la misma línea recta.
(1) La tercera ley del movimiento de Newton establece que la interacción entre dos objetos es mutua, por lo que las fuerzas siempre aparecen en pares, y siempre aparecen y desaparecen al mismo tiempo. (2) La fuerza de acción y la fuerza de reacción son siempre de la misma naturaleza.
(3) La fuerza de acción y la fuerza de reacción actúan sobre dos objetos diferentes y tienen sus propios efectos y no pueden superponerse.
5. Ámbito de aplicación de la ley del movimiento de Newton: objetos macroscópicos de baja velocidad y sistemas inerciales. 6. Sobrepeso e ingravidez.
(1) Sobrepeso: Si un objeto tiene aceleración hacia arriba, se dice que tiene sobrepeso. La presión F N de un objeto con sobrepeso sobre la superficie de soporte (o la fuerza de tracción sobre el gancho) es mayor que la gravedad mg del objeto, es decir, F N = mg ma. (2) Ingravidez: un objeto que acelera hacia abajo se llama ingravidez. En estado de ingravidez, la presión FN del objeto sobre la superficie de soporte (o la fuerza de tracción sobre el gancho) es menor que la gravedad del objeto mg.
① No importa que el objeto esté en un estado ingrávido o con sobrepeso, la gravedad del objeto en sí no cambia, pero la presión del objeto sobre el soporte (o la fuerza de tracción sobre el gancho) no cambia. igual a la gravedad del objeto mismo. ② El sobrepeso o la ingravidez no tienen nada que ver con la velocidad del objeto, solo depende de la dirección de la aceleración. "Acelerar ascenso" y "Desacelerar ascenso" tienen sobrepeso; "Acelerar ascenso" y "Desacelerar ascenso" no tienen peso.
(3) En un estado de total ingravidez, todos los fenómenos físicos habituales causados por la gravedad desaparecerán por completo, como que el péndulo se detiene, falla el equilibrio, los objetos sumergidos en agua ya no experimentan flotabilidad y el líquido la columna ya no Entonces crea presión, etc. (6) Para resolver el problema de conexión, normalmente usamos el método integral para encontrar la aceleración y el método de aislamiento para encontrar la fuerza.
4. La gravedad del movimiento curvo
1. Movimiento curvo
(1) Las condiciones para que un objeto se mueva en una curva: la fuerza resultante ( o aceleración) sobre la partícula en movimiento La dirección no está en línea recta con la dirección de su velocidad. (2) Características del movimiento curvo: la dirección de la velocidad de una partícula en un punto determinado es la dirección tangente de la curva que pasa por ese punto. La dirección de la velocidad de la partícula siempre cambia, por lo que el movimiento curvo debe ser de velocidad variable.
(3) La trayectoria del movimiento curvo: La trayectoria de un objeto que realiza un movimiento curvo se curva en la dirección señalada por la fuerza resultante. Si se conoce la trayectoria del movimiento del objeto, se puede determinar la dirección general de la fuerza resultante sobre el objeto. Por ejemplo, la trayectoria de un movimiento de lanzamiento plano se curva hacia abajo y la trayectoria de un movimiento circular siempre se curva hacia el. centro del círculo.
2. Síntesis y descomposición del movimiento
(1) La relación entre el movimiento combinado y el movimiento segmentado: ① sincronicidad; ③ equivalencia;
(2) La ley de síntesis y descomposición del movimiento: la ley del paralelogramo.
(3) Principio de descomposición: según el efecto real del movimiento, el movimiento real de un objeto es un movimiento combinado.
3.★★★★Movimiento de lanzamiento plano
(1) Características: ① Velocidad inicial en dirección horizontal ② Solo afectada por la gravedad, es una curva que cambia a una velocidad; velocidad uniforme con la aceleración de la gravedad g deportes.
(2) Reglas de movimiento: el movimiento de lanzamiento plano se puede dividir en movimiento lineal uniforme horizontal y movimiento vertical de caída libre.
① Establezca un sistema de coordenadas rectangular (generalmente el punto de lanzamiento es el origen de coordenadas O, la velocidad inicial vo es la dirección positiva del eje X y la dirección vertical hacia abajo es la dirección positiva del eje Y). -axis);
(2) se procesa mediante dos partes de reglas de movimiento (como se muestra a la derecha). 4. Movimiento circular
(1) Cantidades físicas que describen el movimiento circular
①Velocidad lineal: describe la velocidad del movimiento circular de una partícula, la magnitud es v=s/t (s es t tiempo (la longitud del arco dentro), la dirección es la dirección de velocidad lineal de la partícula en un cierto punto del arco a lo largo de la dirección tangente del arco en ese punto.
(2) Velocidad angular: describe la velocidad a la que la partícula gira alrededor del centro del círculo. La magnitud es ω=φ/t (rad/s), donde φ es el ángulo de rotación de. el radio que conecta la partícula y el centro del círculo dentro de t tiempo. Su dirección no se aprende en la escuela secundaria.
(3) Período t, frecuencia f: el tiempo necesario para que un objeto en movimiento circular se mueva una vez se llama período.
El número de círculos que hace un objeto en un movimiento circular alrededor del centro de un círculo por unidad de tiempo se llama frecuencia.
⑥ Fuerza centrípeta: siempre apunta al centro del círculo, produciendo aceleración centrípeta. La fuerza centrípeta sólo cambia la dirección de la velocidad lineal, no la magnitud de la velocidad. Tamaño [Nota] La fuerza centrípeta se denomina según la acción de la fuerza. Al analizar la fuerza de una partícula en movimiento circular, está absolutamente prohibido sumar una fuerza centrípeta a la fuerza del objeto.
(2) Movimiento circular uniforme: la velocidad lineal permanece sin cambios, la velocidad angular, el período y la frecuencia permanecen sin cambios, y la aceleración centrípeta y la fuerza centrípeta permanecen sin cambios. Es un movimiento curvo de velocidad variable. cual la velocidad permanece constante y la dirección de la velocidad cambia todo el tiempo.
(3) Movimiento circular de velocidad variable: la dirección de la velocidad cambia, no solo la aceleración centrípeta (la dirección del cambio de velocidad), sino también la aceleración tangencial (la dirección es a lo largo de la dirección tangente de la pista, utilizada para cambiar la velocidad). En términos generales, la dirección de la aceleración resultante no apunta al centro del círculo y la fuerza resultante no es necesariamente igual a la fuerza centrípeta. La componente de la fuerza resultante dirigida hacia el centro del círculo actúa como fuerza centrípeta, produciendo aceleración centrípeta; la aceleración tangencial es producida por la componente tangencial de la fuerza externa. ①Como se muestra en la imagen superior derecha, la condición para que la pelota cruce el punto más alto es v≥v, y la fuerza centrípeta proporcionada por la gravedad es v ≥ 2. Como se muestra en la imagen inferior derecha, la condición para que la pelota justo cruzar el punto más alto es v≥0 5★ .La ley de la gravitación universal
(1) La ley de la gravitación universal: Todos los objetos en el universo se atraen entre sí. La fuerza gravitacional entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.
Fórmula:
(2) Aplicar la ley de la gravitación universal para analizar el movimiento de los cuerpos celestes.
①Método básico: el movimiento de los cuerpos celestes se considera un movimiento circular uniforme y su fuerza centrípeta es proporcionada por la gravedad, es decir, F-plomo = F-dirección
La; Se puede seleccionar la fórmula adecuada según la situación real. Realizar análisis o cálculos. ②Estimación de la masa m y densidad ρ del cuerpo celeste:
(3) Tres velocidades cósmicas
①La primera velocidad cósmica: v 1 =7,9 km/s, que es la mínima de los satélites. La velocidad de lanzamiento es también la velocidad orbital máxima del satélite terrestre.
②La segunda velocidad cósmica (velocidad de desprendimiento): v 2 = 11,2 km/s, que es la velocidad mínima de lanzamiento para que un objeto escape de la gravedad de la tierra.
③La tercera velocidad cósmica (velocidad de escape): v 3 = 16,7 km/s, que es la velocidad mínima de lanzamiento para que un objeto escape de la gravedad del sol.
(4) Satélites geosincrónicos
Los llamados satélites geosincrónicos son estacionarios con respecto al suelo. Este satélite está ubicado en una órbita estable a una cierta altura sobre el ecuador, y su período de movimiento alrededor de la Tierra es igual al período de rotación de la Tierra, es decir, T=24h=86400s. La órbita de un satélite geosincrónico a gran altura sobre la tierra debe estar en el plano ecuatorial, y solo hay uno. Todos los satélites geoestacionarios están en esta órbita y se mueven con la misma velocidad lineal, velocidad angular y período.
(5) Sobrepeso e ingravidez de los satélites
“Sobrepeso” se refiere a la aceleración del satélite al entrar en órbita y la desaceleración del descenso durante el proceso de recuperación del satélite, que es la Lo mismo que el sobrepeso de los objetos en el ascensor. "Ingravidez" significa que los objetos en un satélite son completamente ingrávidos mientras están en órbita (porque la gravedad proporciona fuerza centrípeta). En este momento, todos los instrumentos del satélite cuyos principios de fabricación están relacionados con la gravedad no se pueden utilizar con normalidad.
Efecto del verbo (abreviatura de verbo) momento
1. Momento e impulso
(1) Momento: El producto de la masa y la velocidad de un objeto en movimiento. se llama impulso, es decir, p=mv. Es un vector en la misma dirección que v, y la magnitud y dirección de los dos momentos deben ser iguales.
(2) Impulso: El producto de una fuerza por su tiempo de acción se llama impulso de la fuerza, es decir, I=Ft. Impulso es también cantidad vectorial cuya dirección está determinada por la dirección de la fuerza.
2.★★★Teorema del momento: El impulso de la fuerza externa combinada sobre un objeto es igual al cambio en su momento. Expresión: FT = P′-P o FT = MV′-MV.
(1) La fórmula anterior es una fórmula vectorial. Cuando se utiliza para analizar problemas, se debe prestar especial atención al impulso, el impulso y la dirección del cambio de impulso.
(2) F en la fórmula es la fuerza resultante de todas las fuerzas externas, incluida la gravedad.
(3) El objeto de investigación del teorema del momento puede ser un solo objeto o un sistema de objetos. Para los sistemas de objetos, solo es necesario analizar las fuerzas externas del sistema y no es necesario considerar las fuerzas internas del sistema. El efecto de las fuerzas internas en el sistema no cambia el impulso total de todo el sistema.
(4) El teorema del momento se aplica no sólo a fuerzas constantes, sino también a fuerzas que cambian con el tiempo. Para fuerzas variables, la fuerza f en el teorema del momento debe entenderse como el valor promedio de la fuerza variable dentro del tiempo de acción.
★★★★ 3. Ley de Conservación del Momento: Cuando la suma de fuerzas externas es cero, el momento total del sistema permanece sin cambios.
Expresión: m 1v 1 m2 v2 = m 1v 1′ m2 v2′
Condiciones de la ley de conservación del momento (1)
①El sistema es no sujeto a fuerzas externas O la fuerza neta de fuerzas externas sobre el sistema es cero.
②Aunque la fuerza resultante de las fuerzas externas sobre el sistema no es cero, la fuerza externa del sistema es mucho menor que la fuerza interna. Por ejemplo, la fuerza de fricción durante la colisión y la gravedad durante la explosión son mucho. más pequeño que la fuerza interna de interacción.
③Aunque la fuerza resultante de la fuerza externa sobre el sistema no es cero, pero la componente en una determinada dirección es cero, la componente del impulso total del sistema en esa dirección permanece sin cambios.
(2) La velocidad de conservación del impulso tiene cuatro características: ① vectorialidad; ② instantaneidad; ③ relatividad;
4. Explosión y colisión
(1) La similitud entre explosión y colisión es que la interacción entre objetos ocurre repentinamente, el tiempo de acción es muy corto y la fuerza es mucho mayor. que el sistema La fuerza externa ejercida puede tratarse mediante la ley de conservación del momento.
(2) Durante el proceso de explosión, otras formas de energía se convierten en energía cinética, y la energía cinética del sistema aumentará después de la explosión. Durante la colisión, la energía cinética total del sistema no puede aumentar, sino que generalmente se reduce y se convierte en energía interna.
(3) Debido al corto tiempo de acción de los problemas de explosión y colisión, el desplazamiento del objeto durante el proceso de acción es muy pequeño y generalmente puede ignorarse. El proceso de acción se puede simplificar a un proceso idealizado, es decir, después de la acción, comienza a moverse con un nuevo impulso desde la posición instantánea antes de la acción.
5. Fenómeno de retroceso: El fenómeno de retroceso se refiere al fenómeno de que cuando algunos objetos en el sistema cambian su impulso en una dirección bajo la acción de la fuerza interna del sistema, los otros objetos en el sistema cambian su impulso. impulso en la dirección opuesta. Los jets, cohetes, etc. son ejemplos de movimiento que utiliza el retroceso. Evidentemente, en el fenómeno de retroceso el impulso del sistema se conserva.
6. Energía mecánica
Trabajo
(1) La definición de trabajo: el producto de la fuerza y el desplazamiento que actúa en la dirección de la fuerza. Es una cantidad física que describe el efecto espacial acumulativo de la fuerza y es una cantidad de proceso.
Definición: w = f s cos θ, donde f es la fuerza, s es el desplazamiento de la fuerza (hacia el suelo) y θ es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.
(2) Método de cálculo de la carga de trabajo:
① El trabajo de fuerza constante se puede calcular según w = f s cos θ. Esta fórmula solo se aplica al trabajo de fuerza constante. ②Según w = p t, se puede calcular el trabajo promedio realizado en un período de tiempo. ③El trabajo realizado por una fuerza, especialmente el trabajo realizado por una fuerza variable, se puede calcular utilizando el teorema de la energía cinética. ④De acuerdo con el hecho de que el trabajo es una medida de la transformación de energía, el trabajo se puede calcular en secuencia.
(3) Cálculo del trabajo realizado por la fuerza de fricción y la resistencia del aire: El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia.
El trabajo total realizado por la fuerza de fricción mutua de dos objetos en movimiento relativo: W=fd (d es la distancia relativa entre los dos objetos), W=Q (generación de calor por fricción) 2. ese poder.
(1) El concepto de potencia: La potencia es una cantidad física, que representa la velocidad a la que la fuerza realiza su trabajo y es una cantidad escalar. Al calcular la potencia, es necesario distinguir qué fuerza es potencia, potencia media o potencia instantánea.
(2) Cálculo de la potencia ①Potencia promedio: P=W/t (definición) representa la potencia promedio dentro del tiempo t, que es aplicable tanto al trabajo de fuerza constante como al trabajo de fuerza variable. ②Potencia instantánea: p = f v cos α p y v representan respectivamente la potencia y la velocidad de rotación en el tiempo t, y α es el ángulo entre las dos.
(3) Potencia nominal y potencia real: Potencia nominal: la potencia máxima del motor durante el funcionamiento normal. Potencia real: la potencia de salida real del motor puede ser menor que la potencia nominal, pero no puede exceder la potencia nominal durante mucho tiempo.
(4) Problema de arranque del vehículo La potencia de una locomotora o motor suele referirse a su potencia de tracción.
①Comienza con potencia constante P: La locomotora acelera con desaceleración y luego se mueve en línea recta a la velocidad máxima v m=P/f.
②Comienza con fuerza de tracción constante F: la locomotora primero acelera a una velocidad constante. Cuando la potencia aumenta a la potencia nominal, la velocidad es v1=P/F, luego comienza a acelerar con aceleración reducida. y finalmente alcanza la velocidad máxima VM = p/f en movimiento rectilíneo. 3. Energía cinética: La energía que posee un objeto debido al movimiento se llama energía cinética. Expresión: Ek=mv2/2 (1) La energía cinética es una cantidad física que describe el estado de movimiento de un objeto. (2) La diferencia y conexión entre energía cinética y momento.
(1) La energía cinética es una cantidad escalar y el momento es una cantidad vectorial. Cuando el momento cambia, la energía cinética no necesariamente cambia; cuando la energía cinética cambia, el momento también debe cambiar.
②Los significados físicos de los dos son diferentes: la energía cinética está relacionada con el trabajo y los cambios en la energía cinética se miden por el esfuerzo; el impulso está relacionado con el impulso y los cambios en el impulso se miden por el impulso. ③La relación entre ellos es EK=P2/2m.
4.★★★★Teorema de la energía cinética: El trabajo total realizado por fuerzas externas sobre un objeto es igual al cambio en la energía cinética del objeto. Expresión (1) La expresión del teorema de la energía cinética se obtiene cuando un objeto se mueve en línea recta bajo una fuerza constante, pero también es aplicable a casos donde la fuerza es variable y el objeto se mueve a lo largo de una curva. (2) Tanto el trabajo como la energía cinética son escalares y no pueden descomponerse mediante leyes vectoriales, por lo que el teorema de la energía cinética no tiene componente.
(3) La aplicación del teorema de la energía cinética sólo considera el estado inicial y el estado final, y no está restringida por condiciones de conservación y no se ve afectada por cambios en la naturaleza de las fuerzas y procesos físicos. Por lo tanto, cualquier problema dinámico que involucre fuerza y desplazamiento en lugar del tiempo de acción de la fuerza puede analizarse y resolverse utilizando el teorema de la energía cinética, que generalmente es más simple que la ley del movimiento de Newton y la ley de conservación de la energía mecánica.
(4) Cuando el movimiento de un objeto se compone de varios procesos físicos, y no hay necesidad de estudiar los estados intermedios del proceso, estos procesos físicos pueden considerarse como un todo para evitar lo específico. Detalles de cada proceso de movimiento. Tiene las ventajas de un proceso simple, un método ingenioso y una pequeña cantidad de cálculo.
5. Energía potencial gravitacional
(1) Definición: Un objeto en la tierra tiene energía relacionada con su altura, lo que se llama energía potencial gravitacional.
① La energía potencial gravitacional es propiedad del sistema compuesto por la tierra y el objeto, no solo del objeto. ②El tamaño de la energía potencial gravitacional está relacionado con la selección de la superficie de energía potencial cero. ③La energía potencial gravitacional es una cantidad escalar, pero se puede dividir en " " y "-".
(2) Características del trabajo gravitacional: El trabajo gravitacional sólo depende de la diferencia de altura entre la posición inicial y la posición final, y no tiene nada que ver con la trayectoria de movimiento del objeto. WG=mgh.
(3) La relación entre el trabajo y los cambios en la energía potencial gravitacional: El trabajo realizado por la gravedad es igual al valor negativo del incremento de la energía potencial gravitacional, es decir, WG =-.
6. Energía potencial elástica: la energía que posee un objeto debido a la deformación elástica.