Resumen de los puntos de conocimiento básico de la física de la escuela secundaria
Capítulo 1 Descripción del movimiento
Sección 1 Comprensión del movimiento
Movimiento mecánico: objetos El movimiento en el que cambia la posición en el espacio se llama movimiento mecánico.
Características del movimiento: universalidad, eternidad, diversidad
Sistema de referencia
1. Cualquier movimiento es relativo a un determinado objeto de referencia, este objeto de referencia se llama marco de referencia.
2. La selección del sistema de referencia es gratuita.
1) Para comparar el movimiento de dos objetos se debe utilizar el mismo sistema de referencia.
2) El objeto de referencia no es necesariamente estacionario, pero se considera estacionario.
Partícula
1. En el proceso de estudiar el movimiento de un objeto, si el tamaño y la forma del objeto se pueden ignorar en el problema que se está estudiando, simplifique el objeto a un punto y considere el La masa se concentra en este punto, que se llama punto de masa.
2. Condiciones de las partículas:
1) El movimiento de cada punto del objeto es exactamente el mismo (el objeto se mueve en traslación)
2) El tamaño del objeto (línea Grado) < 3. La partícula tiene relatividad, no absolutidad. 4. Modelo idealizado: según la naturaleza y las necesidades del problema en estudio, capte los factores principales del problema, ignore los factores secundarios y establezca un modelo idealizado para simplificar problemas complejos. (Un objeto ideal altamente abstracto establecido para la conveniencia de la investigación) Sección 2 Desplazamiento del tiempo Tiempo y momento 1. Una indicación de reloj La lectura corresponde a un determinado momento, que es el momento, y el momento corresponde a un determinado punto de la línea de tiempo. El intervalo entre dos momentos se llama tiempo y el tiempo corresponde a un período en la línea de tiempo. △t=t2—t1 2. Las unidades de tiempo y momento son segundos, el símbolo es s y las unidades comunes incluyen min y h. 3. Habitualmente se toma como punto cero el momento inicial del problema. Distancia y desplazamiento 1. La distancia representa la longitud de la trayectoria de movimiento del objeto, pero no puede determinar completamente el cambio en la posición del objeto y es una cantidad escalar. 2. El segmento de línea dirigido desde el punto inicial del movimiento del objeto hasta el foco del movimiento se llama desplazamiento, que es un vector. 3. En física, las cantidades físicas que solo tienen magnitud se llaman escalares; las cantidades físicas que tienen magnitud y dirección se llaman vectores. 4. Sólo cuando la partícula se mueve en línea recta unidireccional, el desplazamiento es igual a la distancia. Los dos algoritmos son diferentes. Sección 3: Registro de la información de movimiento de los objetos Dot timer: instrumento que registra la información de movimiento de los objetos perforando una serie de puntos en una cinta de papel. (Temporizador de punto de chispa eléctrico - punto de chispa, temporizador de punto electromagnético - punto electromagnético Generalmente, el intervalo de tiempo entre dos puntos adyacentes es de 0,02 s). Sección 4: La velocidad de un objeto en movimiento La relación entre la distancia que recorre un objeto y el tiempo que tarda se llama velocidad. Velocidad media (correspondiente al desplazamiento y al intervalo de tiempo) La velocidad media v de un objeto en movimiento es la relación entre el desplazamiento s del objeto y el tiempo t necesario para este desplazamiento. que ocurra. Su dirección es la misma que la dirección de desplazamiento del objeto. La unidad es m/s. v=s/t Velocidad instantánea (correspondiente al tiempo de posición) La velocidad instantánea es la velocidad promedio de un objeto dentro de un período de tiempo infinito antes y después de cierto momento. Su dirección es la dirección tangente del objeto que pasa por el punto de la trayectoria del movimiento. La tasa instantánea (denominada tasa) es el tamaño de la velocidad instantánea. Velocidad ≥ velocidad Sección 5 Aceleración del cambio de velocidad 1. La aceleración del objeto es igual al cambio de velocidad del objeto (vt—v0 ) y para completar este Ratio de tiempo necesario para el cambio a=(vt—v0)/t 2.a no está determinado por △v y t, sino por F y metro. 3. Cantidad de cambio = valor del estado final - valor del estado inicial... Indica el tamaño o cantidad del cambio 4. Tasa de cambio = Cantidad de cambio/tiempo ... Indica la velocidad del cambio 5. Si un objeto se mueve en línea recta y su velocidad cambia uniformemente, el movimiento del objeto es un movimiento lineal uniforme (la aceleración no cambia con el tiempo). 6. La velocidad es una cantidad de estado, la aceleración es una cualidad sexual y el cambio de velocidad (el grado de cambio de velocidad) es una cantidad de proceso. Sección 6 Usar imágenes para describir el movimiento lineal Imágenes de desplazamiento de movimiento lineal con velocidad uniforme 1 La imagen st describe el movimiento lineal con velocidad uniforme La curva. de la relación entre el desplazamiento de un objeto y el tiempo. (No refleja la trayectoria del movimiento del objeto) 2. En física, la pendiente k≠tanα (2 ejes de coordenadas tienen diferentes unidades y significados físicos) 3. La diferencia entre los dos gráficos en la imagen El punto de intersección representa el momento en que dos objetos se encuentran. Gráfica de velocidad del movimiento lineal uniforme 1. La gráfica v-t es una gráfica que describe la relación variable en el tiempo de un objeto en movimiento lineal uniforme. (No refleja la trayectoria de movimiento del objeto) 2. El área de la imagen y el eje de tiempo representan el desplazamiento del objeto. El desplazamiento por encima del eje t es positivo y por debajo de él. es negativo El desplazamiento durante todo el proceso es la suma de los desplazamientos de cada segmento. La suma es la suma algebraica de las áreas. El capítulo 2 explora las leyes del movimiento lineal a velocidad constante Las secciones 1 y 2 exploran las leyes del movimiento de caída libre/movimiento de caída libre Registra la trayectoria del movimiento de caída libre 1. El movimiento de un objeto que comienza a caer desde el reposo sólo bajo la influencia de una fuerza neutra se llama movimiento de caída libre (modelo idealizado). El factor que afecta la velocidad de un objeto que cae en el aire es la influencia de la resistencia del aire durante el proceso de caída y no tiene nada que ver con el peso del objeto. 2. El método científico de Galileo: Observar→Proponer hipótesis→Usar la lógica para sacar conclusiones→Probar inferencias mediante experimentos→Revisar y promover hipótesis Ley del movimiento de caída libre El movimiento de caída libre es un movimiento lineal uniforme con una velocidad inicial de 0 y una aceleración constante, llamada aceleración de la gravedad (g). g=9.8m/s2 La dirección de la aceleración de la gravedad g siempre es vertical hacia abajo. Su tamaño aumenta con la latitud y disminuye con la altitud. vt2=2gs Movimiento de lanzamiento vertical hacia arriba 1. Método de procesamiento: método segmentado (el proceso de ascenso a = -g, el proceso de caída es caída libre ), método general (a=-g, preste atención a la vectorialidad) 1. Fórmula de velocidad: vt=v0—gt Fórmula de desplazamiento: h=v0t—gt2/2 2. El tiempo que tarda en subir hasta el punto más alto es t=v0/g, y el tiempo que tarda en subir hasta el punto más alto es igual al tiempo que tarda en volver a caer hasta el punto de lanzamiento 3. La altura máxima de elevación: s=v02/2g Sección 3 Movimiento lineal de velocidad uniforme Leyes del movimiento lineal de velocidad uniforme 1 Fórmula básica: s=v0t+at2/2 2. Velocidad promedio: vt=vat 3. Inferencia: 1) v=vt/2 2) S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△ S=aT2 3) La relación de S en n períodos de tiempo iguales consecutivos cuando la velocidad inicial es 0 : S1: S2: S3:...: Sn=1:3: 5:...: (2n-1) 4) La relación de t dentro de n desplazamientos iguales consecutivos con velocidad inicial 0: t1: t2: t3:... :tn=1: (√2—1): (√3—√2):…: (√ n—√n—1) 5) a= (Sm—Sn)/( m—n) T2 (Utilice el desplazamiento de cada sección para reducir el error → método paso a paso) 6) vt2—v02=2as Sección 4 Seguridad en la conducción de automóviles 1 Distancia de frenado = distancia de reacción (velocidad del vehículo × tiempo de reacción) + distancia de frenado ( desaceleración uniforme) 2. Distancia de seguridad ≥ distancia de estacionamiento 3. El tamaño de la distancia de frenado depende de la velocidad inicial del automóvil y de la rugosidad de la superficie de la carretera 4. Problema de recuperación/encuentro: comprenda las condiciones críticas que se cumplen cuando la velocidad de los dos objetos es igual, la relación entre el tiempo y el desplazamiento y el estado crítico (desaceleración uniforme hasta el reposo). Utilice métodos de imágenes para resolver problemas. El Capítulo 3 estudia la interacción entre objetos La Sección 1 explora la relación entre deformación y elasticidad Comprensión de la deformación 1. la forma y el volumen de un objeto se denominan deformaciones. 2. Clasificación: Según la forma: deformación por compresión, deformación por tracción, deformación por flexión y deformación por torsión. Según efecto: deformación elástica, deformación plástica 3. Juicio de elasticidad: 1) Método de definición (condiciones de producción) 2) Método de transferencia: Suponer que una de las fuerzas elásticas no existe, y luego analizar si su estado ha cambiado. 3) Método de hipótesis: Suponga que una de las fuerzas elásticas existe y luego analice si su estado ha cambiado. Elasticidad y límite de elasticidad 1. La propiedad de un objeto de volver a su estado original se llama elasticidad. 2. La deformación en la que un objeto puede volver completamente a su forma original después de que se elimina la fuerza externa se llama deformación elástica. 3. Si la fuerza externa es demasiado grande, la forma del objeto no se puede restaurar completamente después de que se elimina la fuerza externa. Este fenómeno significa que se excede el límite elástico del objeto y se produce deformación plástica. Explorando la fuerza elástica 1. Debido a que un objeto deformado quiere volver a su forma original, ejercerá una fuerza sobre el objeto en contacto con él. Esta fuerza se llama fuerza elástica. . 2. La dirección de la fuerza elástica es perpendicular a la superficie de contacto de los dos objetos, opuesta a la dirección de la fuerza externa que provoca la deformación, y la misma que la dirección de recuperación. La fuerza elástica de la cuerda es a lo largo de la dirección de contracción de la cuerda; la fuerza elástica de la bisagra es a lo largo de la dirección de la varilla; la fuerza elástica de la varilla dura no necesita ser a lo largo de la dirección de la cuerda. dirección de la varilla. La línea de acción de la fuerza elástica siempre pasa por el punto de contacto de los dos objetos y va a lo largo de la dirección vertical del plano tangente del punto de contacto. 3. Dentro del límite elástico, el tamaño de la fuerza del resorte F es proporcional a la cantidad de alargamiento o acortamiento x del resorte, que es la ley de Hooke. F=kx 4. El k en la fórmula anterior se llama coeficiente de rigidez (coeficiente de terquedad) del resorte, que refleja la facilidad de deformación del resorte. 5. Conexión en serie y paralelo de resortes: Conexión en serie: 1/k=1/k1+1/k2 Conexión en paralelo: k=k1+k2 Sección 2: Estudio sobre fricción p> Fricción por deslizamiento 1. Cuando dos objetos en contacto entre sí se deslizan entre sí, la fricción que existe entre los objetos se llama fricción por deslizamiento. 2. En la fricción por deslizamiento, la fuerza generada entre objetos que dificulta el deslizamiento relativo de los objetos se llama fricción por deslizamiento. 3. El tamaño de la fuerza de fricción por deslizamiento f es proporcional a la presión positiva N (≠G). Es decir: f=μN 4.μ se llama factor de fricción cinética, que está relacionado con el material del objeto en contacto y la rugosidad de la superficie de contacto. 0<μ<1. 5. La dirección de fricción por deslizamiento es siempre opuesta a la dirección de deslizamiento relativa del objeto y tangente a su superficie de contacto. 6. Condiciones: contacto directo, extrusión mutua (elasticidad), movimiento/tendencia relativa. 7. El tamaño de la fuerza de fricción no tiene nada que ver con el área de contacto y no tiene nada que ver con la velocidad de movimiento relativa. 8. La fricción puede ser resistencia o potencia. 9. Cálculo: método de fórmula/método de equilibrio de dos fuerzas. Estudio sobre la fricción estática 1. Cuando los objetos tienen tendencia a deslizarse entre sí, la fricción generada entre los objetos se llama fricción estática, y la fricción generada en este momento. se llama fricción estática. 2. La fuerza de fricción estática que experimenta un objeto tiene un límite máximo. Este valor máximo se denomina fuerza de fricción estática máxima. 3. La dirección de la fricción estática es siempre tangente a la superficie de contacto y opuesta a la dirección de la tendencia del movimiento relativo del objeto. 4. La magnitud de la fricción estática está determinada por el estado de movimiento del objeto y la fuerza externa. No tiene nada que ver con la presión positiva. Cuando está equilibrado, siempre está equilibrado con la fuerza externa. la superficie tangencial. 0≤F=f0≤fm 5. La fuerza de fricción estática máxima está relacionada con la rugosidad de la superficie de contacto de presión positiva. fm=μ0·N (μ≤μ0) 6. Juicio sobre la presencia o ausencia de fricción estática: método conceptual (tendencia de movimiento relativo); método de equilibrio de dos fuerzas; hipótesis de la ley del movimiento; método (suponiendo que no haya fricción estática). Sección 3: Equivalencia y sustitución de fuerza Ilustración de fuerza 1. El diagrama de fuerza es un segmento de línea con un método de flecha (cuantitativo) expresando los tres elementos de fuerza. 2. Método de dibujo gráfico: seleccione una escala (la escala debe ser uniforme en el mismo objeto), dibuje un segmento de línea en proporción desde el punto de acción de la fuerza en la dirección de la fuerza y marque el final de la línea con una flecha. 3. Diagrama esquemático de la fuerza: dirección saliente, cantidad indefinida. Equivalencia/sustitución de fuerza 1. Si el efecto de una fuerza es el mismo que el de varias otras fuerzas, entonces esta fuerza tiene el mismo efecto que las otras fuerzas. Pueden sustituirse entre sí. Esta fuerza se llama fuerza resultante de varias otras fuerzas, y las otras fuerzas se llaman componentes de esta fuerza. 2. La reposición de fuerza según circunstancias concretas se denomina síntesis y descomposición de fuerza. Encontrar la resultante de varias fuerzas se llama síntesis de una fuerza y encontrar las componentes de una fuerza se llama descomposición de una fuerza. La fuerza resultante y la fuerza componente tienen una relación de sustitución equivalente. 3. Experimento: Regla del paralelogramo: P58 Sección 4 Síntesis y descomposición de fuerzas Regla de las fuerzas del paralelogramo 1. Paralelogramo Regla para las fuerzas: si se dibuja un paralelogramo con segmentos de recta que representan dos fuerzas puntuales extremas como lados adyacentes, entonces las diagonales de los dos lados adyacentes representan la magnitud y la dirección de la fuerza resultante. 2. Todas las operaciones con vectores siguen la regla del paralelogramo. Cálculo de la fuerza resultante 1. Método: método de fórmula, método gráfico (paralelogramo/polígono/△) 2. Regla del triángulo: combinar dos El componente Las fuerzas están conectadas de un extremo a otro, y el segmento de línea dirigido que conecta el principio y el final representa su fuerza resultante. 3. Supongamos que F es la fuerza resultante de F1 y F2, y θ es el ángulo entre F1 y F2, entonces: F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/ （F1+ F2cosθ) Cuando las dos componentes de la fuerza son verticales, F=F12+F22 Cuando las dos componentes de la fuerza son iguales, F=2F1cos(θ/2) 4.1) |F1— F2|≤F≤|F1+F2| 2) A medida que aumenta el ángulo entre F1 y F2, la fuerza resultante F disminuye gradualmente. 3) Cuando las dos fuerzas componentes están en la misma dirección, θ=0, la fuerza resultante es máxima: F=F1+F2 4) Cuando las dos fuerzas componentes están en direcciones opuestas, θ=180°, la fuerza resultante mínima: F=|F1—F2 5) Cuando las dos fuerzas componentes son perpendiculares a θ=90°, F2=F12+F22 Cálculo de las fuerzas componentes p> 1. Principio de descomposición: efecto real de la fuerza/conveniencia de resolución del problema (descomposición ortogonal) 2. Análisis de fuerzas secuencia: G→N→F→Fuerza electromagnética Sección 5 ***La condición de equilibrio de la fuerza puntual ***Fuerza puntual Si hay varias fuerzas actúan sobre el mismo punto del objeto, o sus líneas de acción se cruzan en el mismo punto (el punto no está necesariamente sobre el objeto), estas fuerzas se denominan fuerzas puntuales. Encuentra la condición de equilibrio de la primera fuerza puntual. 1. El estado en el que el objeto permanece estacionario o mantiene un movimiento lineal uniforme se llama estado de equilibrio. 2. Si sobre un objeto actúa una fuerza de un solo punto y se encuentra en estado de equilibrio, se llama equilibrio de la fuerza de un solo punto. 3. El equilibrio de dos fuerzas significa que un objeto está en un estado de equilibrio bajo la acción de dos fuerzas puntuales extremas. La condición de equilibrio es que las dos distancias sean iguales en tamaño y opuestas en dirección. Lo mismo ocurre con Doli. 4. Método de descomposición ortogonal: descompone un vector en dos ejes de coordenadas mutuamente perpendiculares, lo que favorece la descomposición de múltiples vectores (fuerzas) que no están en la misma línea recta. Sección 6 Fuerza de acción y fuerza de reacción Explore la relación entre fuerza de acción y fuerza de reacción 1. Cuando un objeto ejerce una fuerza de acción sobre otro objeto, Al mismo tiempo, también está sujeto a una fuerza ejercida sobre él por otro objeto. Esta fuerza de interacción se llama fuerza de acción y fuerza de reacción. 2. Naturaleza de la fuerza: materialidad (debe haber un objeto que ejerza la fuerza/mano), reciprocidad (la acción de la fuerza es mutua) 3. Equilibrio entre fuerza y fuerza de interacción: Igual: igual magnitud, dirección inversa, *** línea Diferente: la fuerza de interacción es simultánea (generada, cambiada, horas), heterogénea (efectos diferentes, no se puede cancelar), las dos fuerzas son de la misma naturaleza. Las fuerzas equilibradas no son simultáneas y pueden anularse entre sí, y las propiedades de las dos fuerzas pueden ser diferentes. Tercera ley de Newton 1. Tercera ley de Newton: Las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son siempre iguales en magnitud y opuestas en dirección. 2. La tercera ley de Newton se aplica a dos objetos cualesquiera que interactúan, independientemente de la masa o el estado de movimiento del objeto. Las dos fuerzas surgen y desaparecen al mismo tiempo, sin distinción. Las dos fuerzas actúan sobre los dos objetos respectivamente y cada una produce su propio efecto. Capítulo 4 Fuerza y movimiento Sección 1 El experimento ideal de Galileo y la primera ley de Newton El experimento ideal de Galileo (ver P76, 77 y el experimento del péndulo único) Primera ley de Newton 1. Primera ley de Newton (ley de inercia): Todos los objetos siempre mantienen un estado de movimiento lineal uniforme o un estado de reposo hasta que una fuerza externa lo obliga a cambiar . hasta este estado. ——El movimiento de un objeto no requiere fuerza para mantenerlo. 2. La propiedad de un objeto de mantener su movimiento lineal uniforme original o estado de reposo se llama inercia. 3. La inercia es una propiedad inherente de un objeto y no tiene nada que ver con la fuerza o el estado de movimiento del objeto. La masa es la única medida de la inercia de un objeto. 4. Cuando un objeto no está sujeto a una fuerza, la inercia se manifiesta como que el objeto mantiene un movimiento lineal uniforme o en un estado estacionario, cuando está sujeto a una fuerza externa, la inercia se manifiesta como la dificultad para cambiar de estado; movimiento. Secciones 2 y 3 Factores que afectan la aceleración/exploración de la relación entre el movimiento de un objeto y la fuerza La relación entre la aceleración, la fuerza resultante sobre un objeto y la masa del objeto (por ejemplo). diseño experimental, ver Libro B P93) Sección 4 Segunda Ley de Newton Segunda Ley de Newton 1. Segunda Ley de Newton: La aceleración de un objeto es proporcional a la fuerza externa resultante es inversamente proporcional a la masa del objeto, y la dirección de la aceleración es la misma que la dirección de la fuerza externa neta. 2. a=k·F/m (k=1)→F=ma 3. El valor de k es igual a la fuerza que provoca un objeto de masa unitaria para producir aceleración unitaria. En el Sistema Internacional de Unidades k=1. 4. Cuando un objeto cambia de una característica a otra, el estado de transición en el que se produce un salto cualitativo se denomina estado crítico. 5. Método de análisis de límites (predecir y abordar problemas críticos): al seleccionar adecuadamente una cantidad física cambiante y llevarla al extremo, se expone el fenómeno crítico. 6. Características de la segunda ley de Newton: 1) Vectorialidad: la aceleración y la fuerza externa resultante tienen la misma dirección en cualquier momento 2) Instantaneidad: la aceleración y la fuerza externa resultante generan /cambiar/desaparecer al mismo tiempo, la fuerza es la causa de la aceleración. 3) Relatividad: a es relativa al sistema inercial, y la segunda ley de Newton solo es válida en el sistema inercial. 4) Independencia: Principio de acción independiente de las fuerzas: Las fuerzas resultantes en diferentes direcciones producen aceleraciones en diferentes direcciones, y no se afectan entre sí. 5) Homogeneidad: la unidad del objeto de investigación. Sección 5 Aplicación de la segunda ley de Newton Ideas para la resolución de problemas: ¿La fuerza sobre el objeto? ¿La segunda ley de Newton? ¿Una?fórmula cinemática? El movimiento del objeto. p> Sección 6 Sobrepeso e ingravidez Sobrepeso e ingravidez 1. La presión del objeto sobre el soporte (o la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es mayor que la gravedad del objeto La situación se llama sobrepeso (peso aparente > peso del objeto) La situación en la que la presión del objeto sobre el soporte (o la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es menor que la gravedad del objeto. se llama ingravidez (peso del objeto 2. Siempre que a≠0 en dirección vertical, el objeto debe estar en estado de sobrepeso o ingravidez. 3. Peso: la presión de un objeto sobre un soporte o la tensión sobre un objeto suspendido (instrumento de pesaje). 4. Peso real: gravedad real (derivada de la gravedad). 5. N=G+ma (sea vertical hacia arriba la dirección positiva, independiente de v) 6. Ingravidez total: la presión de un objeto sobre el soporte (o el presión sobre la suspensión La fuerza de tracción del objeto) es cero, alcanzando el límite de ingravidez En este momento, a=g=9.8m/s2. 7. La aceleración de un cuerpo que cae en la naturaleza no es mayor que g. Si la aceleración artificial hace que la aceleración de un cuerpo que cae sea mayor que g, el cuerpo que cae ejercerá presión sobre el objeto de arriba (si lo hay). ) o ejercer una fuerza de tracción sobre la cuerda de abajo. Sección 7 Unidades mecánicas El significado del sistema unitario 1. El sistema unitario es una serie de sistemas unitarios completos compuestos por unidades básicas y unidades derivadas. . 2. La unidad básica se puede seleccionar arbitrariamente y la unidad derivada se determina mediante la ecuación definitoria y el coeficiente proporcional. Diferentes selecciones de unidades básicas conducen a diferentes sistemas de unidades. Unidades mecánicas en el Sistema Internacional de Unidades 1. Sistema Internacional de Unidades (símbolo ~ unidad): tiempo (t) ~ s, longitud (l) ~ m, masa ( m) ~kg, corriente (I) ~A, cantidad de sustancia (n) ~mol, temperatura termodinámica ~K, intensidad luminosa ~cd (Canberra) 2,1N: hacer que un objeto de 1 kg produzca una unidad aceleración El tamaño de la fuerza es 1N=1kg·m/s2. 3. Conversiones de unidades comunes: 1 pie = 12 pulgadas = 0,3048 m, 1 pulgada = 2,540 cm, 1 milla = 1,6093 km.