¡No te limites a memorizar la fórmula! !
4. Movimiento curvilíneo y gravitación universal
1. Movimiento curvilíneo
(1) Las condiciones para que un objeto se mueva en un movimiento curvilíneo: el total externo La fuerza (o aceleración) sobre la partícula en movimiento no está en la misma línea recta que la dirección de su velocidad (2) Características del movimiento curvo: la dirección de la velocidad de una partícula en un cierto punto es la dirección tangente de la curva que pasa por ese punto. La dirección de la velocidad de la partícula cambia todo el tiempo, por lo que el movimiento curvilíneo debe ser un movimiento de velocidad variable.
(3) Trayectoria del movimiento curvilíneo: la trayectoria de un objeto en movimiento curvilíneo se curva hacia la dirección. apuntado por la fuerza externa neta Si se conoce la trayectoria del movimiento del objeto, se puede determinar la fuerza externa neta sobre el objeto. La dirección general del movimiento, como la trayectoria del movimiento de lanzamiento plano se curva hacia abajo, la trayectoria circular. el movimiento siempre se curva hacia el centro del círculo, etc.
2. Síntesis y descomposición del movimiento
(1) Movimiento sintético La relación con el movimiento diminuto: ① Isoccronía ② Independencia; ③ Equivalencia.
(2) Las reglas para la síntesis y descomposición del movimiento: la regla del paralelogramo
(3) Principio de descomposición: descomponer según el efecto real del movimiento, y el movimiento real del objeto es el movimiento combinado
3. ★★★Movimiento de lanzamiento plano
(1) Características: ① Tiene velocidad inicial en la dirección horizontal; solo se ve afectado por la gravedad y es un movimiento curvo uniformemente variable cuya aceleración es la aceleración de la gravedad g.
(2) Reglas de movimiento: el movimiento de lanzamiento plano se puede descomponer en un movimiento lineal uniforme en dirección horizontal y caída libre. movimiento en la dirección vertical
① Establezca un sistema de coordenadas rectangular (generalmente el punto de lanzamiento es el origen de las coordenadas O, la dirección vo de la velocidad inicial es la dirección positiva del eje x y la dirección vertical hacia abajo es la dirección positiva del eje y);
② se maneja mediante dos leyes de submovimiento (como se muestra a la derecha).
4. 1) Describir el movimiento circular Cantidad física
①Velocidad lineal: describe la velocidad del movimiento circular de la partícula, el tamaño v=s/t (s es la longitud del arco en t tiempo), y la dirección es la dirección de la velocidad lineal de la partícula en un cierto punto del arco. La dirección tangente del punto del arco
② Velocidad angular: describe qué tan rápido gira la partícula alrededor del centro del círculo, el tamaño ω= φ/t (unidad rad/s), φ es el radio que conecta la partícula y el centro del círculo dentro de t tiempo. Su dirección no se estudia en la escuela secundaria.
③Período T, frecuencia f ---------El tiempo que tarda un objeto en movimiento circular en moverse durante una semana se llama período
p>El número de vueltas que da un objeto en movimiento circular. hace a lo largo del círculo alrededor del centro del círculo por unidad de tiempo se llama frecuencia
⑥ Fuerza centrípeta: siempre apunta al centro del círculo, produciendo aceleración centrípeta. La fuerza centrípeta solo cambia la velocidad lineal. La dirección no cambia la magnitud de la velocidad. [Nota] La fuerza centrípeta se nombra según el efecto de la fuerza. Al analizar la fuerza sobre una partícula en movimiento circular, no se debe agregar otra fuerza centrípeta además de la fuerza. sobre el objeto
(2) Movimiento circular uniforme: la velocidad lineal es constante, la velocidad angular, el período y la frecuencia son constantes, la aceleración centrípeta y la fuerza centrípeta también son constantes y la velocidad es constante. La dirección de la velocidad cambia todo el tiempo en el movimiento curvo de velocidad variable.
(3) Movimiento circular de velocidad variable: la velocidad cambia tanto en direcciones grandes como pequeñas. No solo existe aceleración centrípeta (la dirección del cambio). velocidad), pero también hay aceleración tangencial (la dirección es a lo largo de la dirección tangente de la pista, utilizada para cambiar la magnitud de la velocidad). En términos generales, la dirección de la aceleración total no apunta al centro de. el círculo, y la fuerza resultante no es necesariamente igual a la fuerza centrípeta. La componente de la fuerza externa total que apunta en la dirección del centro del círculo actúa como una fuerza centrípeta, produciendo una fuerza centrípeta. la fuerza externa combinada en la dirección tangencial produce una aceleración tangencial ① Como en la escena de la esquina superior derecha, la condición para que la pelota pase por el punto más alto es v ≥ v pro v pro La fuerza centrípeta proporcionada por la gravedad es v pro ② Como como se muestra en la parte inferior derecha. En el escenario de la imagen, la condición para que la pelota pase el punto más alto es v ≥ 0.
5★. La ley de la gravitación universal
(1) La ley de la gravitación universal: Todos los objetos del universo se atraen entre sí La magnitud de la fuerza gravitacional entre dos objetos es. relacionado con su masa El producto es directamente proporcional e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.
Fórmula:
(2)★★★Aplicación de la ley de gravitación universal a. analizar el movimiento de los cuerpos celestes
① Método básico: considere el movimiento de los cuerpos celestes como un movimiento circular uniforme, y la fuerza centrípeta requerida la proporciona la gravitación universal. Es decir, F = F = F:
Al realizar la solicitud, puede elegir la fórmula adecuada para el análisis o análisis según la situación real ② Estimación de la masa M del cuerpo celeste y la densidad ρ:
(3) Tres velocidades cósmicas.
①La primera velocidad cósmica: v 1 =7,9km/s, que es un satélite. La velocidad mínima de lanzamiento es también la velocidad máxima en órbita del satélite terrestre.
② La segunda velocidad cósmica. velocidad (velocidad de desprendimiento): v 2 = 11,2 km/s, la velocidad mínima de lanzamiento para que los objetos se liberen de las limitaciones gravitacionales de la Tierra
③La tercera velocidad cósmica (velocidad de escape): v 3 =. 16,7 km/s, la velocidad mínima de lanzamiento para que un objeto se libere de las limitaciones gravitacionales del sol.
(4) Satélite geosincrónico
El llamado satélite geosincrónico es estacionario. En relación con el 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 = 24 h = 86400 s. los satélites que están muy por encima del suelo deben estar en el plano ecuatorial, y solo hay una órbita. Todos los satélites sincrónicos están en esta órbita, funcionando con la misma velocidad lineal, velocidad angular y período.
(5. ) Sobrepeso y pérdida de peso de los satélites
"Sobrepeso" es el proceso de ascenso acelerado del satélite que entra en órbita y el proceso de descenso desacelerado durante la recuperación. Este escenario es el mismo que el del objeto con sobrepeso en el "ascensor". La "pérdida de peso" es el proceso por el que el satélite entra en órbita después de entrar en órbita. Durante el funcionamiento normal, los objetos del satélite son completamente "ingrávidos" (porque la gravedad proporciona fuerza centrípeta). Los principios de fabricación están relacionados con la gravedad, no se pueden utilizar normalmente.
5. Momento
1. Momento e impulso
(1) Momento: El producto de la fuerza. La masa y la velocidad de un objeto en movimiento se llaman impulso, es decir, p = mv. Es un vector y su dirección es la misma que la dirección de v. Dos impulsos iguales deben ser iguales en magnitud y dirección. /p>
(2) Impulso: El producto de una fuerza y su tiempo de acción se llama impulso de la fuerza, es decir, I = Ft. El impulso también es un vector, y su dirección está determinada por la dirección de. la fuerza.
2. ★★Teorema del momento: El impulso de la fuerza externa neta 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 a la dirección del impulso, el impulso y el cambio de impulso
(. 2) F en la fórmula es la fuerza resultante de todas las fuerzas externas, incluida la gravedad, sobre el objeto de investigación.
(3) El objeto de investigación del teorema del momento puede ser un solo objeto o un sistema de objetos. Para un sistema de objetos, solo necesita analizar la fuerza del sistema. No es necesario considerar la fuerza externa del sistema. La acción de la fuerza interna del sistema no cambia el impulso total de todo el sistema. /p>
(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 de la fuerza y el momento debe entenderse como el valor promedio de la variable. fuerza dentro del tiempo de acción.
★★★ 3. La ley de conservación del momento: Un sistema no está sujeto a fuerzas externas o la suma de las fuerzas externas es cero, el momento total de este sistema. permanece sin cambios
Expresión: m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ′+m 2 v 2 ′
(1 ) Condiciones para el establecimiento de la ley. de conservación del momento
①El sistema no está sujeto a fuerzas externas o la fuerza resultante de las fuerzas externas sobre el sistema es cero
②Aunque la fuerza resultante de las fuerzas externas sobre el. El sistema no es cero. La fuerza externa del sistema es mucho menor que la fuerza interna, como la fuerza de fricción en el problema de colisión, la gravedad durante la explosión y otras fuerzas externas son mucho menores que la fuerza interna de la interacción y pueden
③La fuerza externa sobre el sistema Aunque la fuerza resultante no es cero, pero su componente en una determinada dirección es cero, entonces la componente del impulso total del sistema en esa dirección permanece sin cambios.
(2) La velocidad de conservación del impulso tiene "cuatro propiedades": ① vectorialidad; ② instantaneidad; ③ universalidad;
4. Explosión y colisión
(1. ) La característica más común de los problemas de explosión y colisión es que la interacción entre objetos ocurre repentinamente, el tiempo de acción es muy corto, la fuerza es muy grande y es mucho mayor que la fuerza externa sobre el sistema, por lo que se puede abordar. con la ley de conservación del impulso.
(2) Durante el proceso de explosión, otras formas de energía se convierten en energía cinética. La energía cinética del sistema aumentará después de la explosión. En el proceso, la energía cinética total del sistema no puede aumentar y generalmente disminuye y se convierte en energía interna.
(3) Dado que el tiempo de acción de los problemas de explosión y colisión es muy corto, el desplazamiento del objeto durante. la acción es muy pequeña y generalmente puede ignorarse. El proceso de acción puede considerarse como un proceso idealizado. Procesamiento simplificado, es decir, después de la acción, el movimiento comienza con un nuevo impulso desde la posición en el momento anterior a la acción. p>
5. Fenómeno de retroceso: el fenómeno de retroceso significa que bajo la acción de la fuerza interna del sistema, algunos objetos en el sistema se mueven hacia una determinada dirección. Cuando la dirección del impulso cambia, el impulso de los objetos restantes. en el sistema los cambios en la dirección opuesta. Los aviones a reacción, los cohetes, etc. son todos ejemplos de movimiento de retroceso. Obviamente, en el fenómeno de retroceso, el impulso del sistema se conserva. /p>
1. Trabajo
(1) La definición de trabajo: el producto de la fuerza y el desplazamiento que actúa en la dirección de la fuerza. Es la cantidad física que describe el efecto acumulativo de. la fuerza en el espacio es una cantidad de proceso.
Fórmula de definición: W=F?s?cosθ, donde F es la fuerza, s es el desplazamiento del punto de acción de la fuerza (hacia el suelo) y θ es The. ángulo entre fuerza y desplazamiento.
(2) Método de cálculo de la magnitud del trabajo:
① El trabajo de fuerza constante se puede calcular según W=F?S?cosθ. Esta fórmula solo es aplicable al trabajo realizado por fuerza constante. ②De acuerdo con W=P?t, calcule el trabajo promedio realizado en un período de tiempo. ③Utilice el teorema de la energía cinética para calcular el trabajo de la fuerza, especialmente el trabajo realizado por la variable. fuerza ④Según el hecho de que el trabajo es la medida inversa de la conversión de energía Acércate y encuentra el trabajo
(3) Cálculo del trabajo realizado por la fricción y la resistencia del aire: la magnitud del trabajo es igual. al producto de la fuerza y la distancia.
Este aspecto de dos objetos en movimiento relativo El trabajo total realizado sobre la fuerza de fricción mutua: W=fd (d es la distancia relativa entre los dos objetos), y W=Q (generación de calor por fricción)
2. Potencia
(1) El concepto de potencia: La potencia es una cantidad física que expresa la velocidad del trabajo realizado por una fuerza. Es una cantidad escalar Al calcular la potencia, debes distinguir qué fuerza estás buscando y si buscas potencia promedio o potencia instantánea.
(2) Cálculo de potencia ①Potencia promedio: P=W/. t (fórmula de definición) Representa la potencia promedio en el tiempo t, ya sea trabajo realizado con fuerza constante o trabajo realizado con fuerza variable ②Potencia instantánea: P=F?v? P y v representan respectivamente la potencia y la velocidad en el tiempo. t, y α es el ángulo entre ambos.
(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. , que puede ser menor que la potencia nominal, pero no puede exceder la potencia nominal durante mucho tiempo.
(4) El problema de arranque del vehículo generalmente es la potencia de la locomotora o la potencia del motor. se refiere a la potencia real de su fuerza de tracción.
①Comience con potencia constante P: el proceso de movimiento de la locomotora consiste en hacer primero un movimiento de aceleración con aceleración decreciente y luego hacer un movimiento lineal uniforme. a la velocidad máxima v m=P/f.
p>② Comience con fuerza de tracción constante F: la locomotora primero hace un movimiento de aceleración uniforme. Cuando la potencia aumenta a la potencia nominal, la velocidad es v1 =. P/F, luego comienza a acelerar con aceleración decreciente y finalmente acelera a la velocidad máxima vm =P/f hace un movimiento lineal uniforme.
3. Energía cinética: La energía que tiene un objeto debido a su 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 entre energía cinética y momento Conexión
①La 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 impulso debe cambiar.
② Los significados físicos de los dos son diferentes: la energía cinética y el trabajo están relacionados, el cambio de energía cinética se mide por el trabajo y el impulso, y el cambio de impulso; se mide por impulso ③La relación entre los dos es EK=P2/2m
4. ★★★ ★Teorema de la energía cinética: el trabajo total realizado por una fuerza externa 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 una fuerza constante actúa sobre el objeto y se mueve en línea recta. el caso de fuerza variable y movimiento curvo de objetos. (2) El trabajo y la energía cinética son escalares y no pueden descomponerse mediante la regla del vector, por lo que el teorema de la energía cinética no tiene componente. La aplicación del teorema de la energía cinética sólo considera los estados inicial y final, no está restringida por las condiciones de conservación y no se ve afectada por cambios en la naturaleza de la fuerza y los procesos físicos. Por lo tanto, cualquier problema dinámico que involucre fuerza y desplazamiento, no el. tiempo de acción de la fuerza, se pueden analizar y responder usando el teorema de la energía cinética, y generalmente son más simples que usar 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 requiere Al estudiar el estado intermedio del proceso, estos procesos físicos se pueden estudiar en su conjunto, evitando así los detalles específicos de cada proceso de movimiento. Tiene las ventajas de un proceso conciso. Método ingenioso y pequeña cantidad de cálculo.
5. Energía potencial gravitacional
(1) Definición: Los objetos en la Tierra tienen energía relacionada con su altura, lo que se llama energía potencial gravitacional.
① La energía potencial gravitacional es la energía entre la Tierra y el objeto. Es el sistema que lo compone, en lugar del objeto solo. ② El tamaño de la energía potencial gravitacional está relacionado con la selección del. superficie de energía potencial cero. ③ La energía potencial gravitacional es una cantidad escalar, pero se puede dividir en "+" y "-".
(2) Características del trabajo realizado por la gravedad: Trabajo realizado por la gravedad. sólo está determinada por la diferencia de altura entre las posiciones inicial y final, y no tiene nada que ver con la trayectoria de movimiento del objeto WG =mgh
(3) Trabajo realizado por la gravedad La relación entre la energía potencial. cambia: 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 de un objeto debida a la deformación elástica.
★★★ 7. Ley de Conservación de la Energía Mecánica
(1) La energía cinética y la energía potencial (energía potencial gravitacional, energía potencial elástica) se denominan colectivamente energía mecánica, E. =E k +E p.
(2) El contenido de la ley de conservación de la energía mecánica: Cuando sólo la gravedad (y la fuerza del resorte) hacen trabajo, la energía cinética del objeto y la energía potencial de la gravedad (y la energía potencial elástica) se convierten entre sí, pero la cantidad total de energía mecánica permanece sin cambios (3) Expresión de la ley de conservación de la energía mecánica Fórmula
(4) Tres formas de expresar. la conservación de la energía mecánica en el sistema:
①La energía mecánica total E 1 del estado inicial del sistema es igual a la energía mecánica total E 2 del estado final, es decir, E1 =E2
② La energía potencial gravitacional total disminuida por el sistema ΔE P menos es igual a la energía cinética total aumentada por el sistema ΔE K aumentado, es decir, ΔE P menos = ΔE K aumentado
③ Si el sistema tiene solo dos objetos A y B, entonces la energía mecánica disminuida por el objeto A es igual a la energía mecánica aumentada del objeto B, es decir, ΔE A menos = ΔE B aumentado
[ Nota] La forma de expresión a elegir al resolver el problema debe elegirse de manera flexible de acuerdo con el significado de la pregunta. Cabe señalar que cuando se utiliza la fórmula ①, se debe especificar la superficie de referencia de energía potencial cero cuando se utilizan las fórmulas ② y ③; utilizado, no es necesario especificar la superficie de referencia de energía potencial cero, pero se debe distinguir la reducción y el aumento de energía
(5) Método para juzgar si se conserva la energía mecánica
① Juicio por trabajo: analice la fuerza sobre el objeto u objeto (incluidas las fuerzas internas y externas) y aclare el trabajo realizado por cada fuerza si el objeto o sistema es Solo la fuerza de gravedad o resorte funciona, y ninguna otra fuerza. el trabajo o la suma algebraica del trabajo realizado por otras fuerzas es cero, entonces la energía mecánica se conserva.
② Determinar por conversión de energía: si solo hay conversión mutua de energía cinética y energía potencial en el sistema objeto. Al convertir la energía mecánica en otras formas de energía, la energía mecánica del sistema de objetos se conserva.
③ Para algunas cuerdas que se tensan repentinamente, los objetos son inelásticos.
Para colisiones y otros problemas, a menos que el título indique específicamente lo contrario, no se debe conservar la energía mecánica y la energía mecánica no se conserva durante una colisión completamente inelástica.
8. Relación funcional
. (1) Cuando solo hay gravedad (o Cuando la fuerza del resorte (fuerza del resorte) hace trabajo, la energía mecánica del objeto se conserva.
(2) El trabajo realizado por la gravedad sobre el objeto es igual a la reducción de la energía potencial gravitacional del objeto: W G =E p1 -E p2
(3) El trabajo realizado por la fuerza externa combinada sobre el objeto es igual al cambio en la energía cinética. del objeto: W = E k2 -E k1 (teorema de la energía cinética)
(4) El par de fuerzas distintas a la gravedad (o fuerza del resorte) El trabajo realizado por el objeto es igual al cambio en la energía mecánica del objeto: W F =E 2 -E 1
Te deseo buenas notas