(1) Las condiciones para que un objeto se mueva en una curva: la dirección de la fuerza resultante (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 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 se mueve en una curva se curva en la dirección indicada por la fuerza resultante. Si se conoce la trayectoria del movimiento de un objeto, se puede determinar la dirección general de la fuerza resultante sobre el objeto. Por ejemplo, la trayectoria de un movimiento de lanzamiento horizontal se curva hacia abajo y la trayectoria de un movimiento circular siempre se curva hacia el. centro del círculo. 2. Composición y descomposición del movimiento (1) La relación entre el movimiento combinado y el movimiento segmentado: ① sincronicidad; (3) equivalencia; (2) Principio de síntesis y descomposición del movimiento: regla 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 horizontal (1) Características: ① Tiene una velocidad inicial en la dirección horizontal; (2) Solo utiliza la aceleración de la gravedad G para realizar un movimiento curvo que cambia uniformemente. (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 las 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); 2) Procesado por dos leyes de movimiento (como se muestra a la derecha). 4. Movimiento circular (1) Cantidades físicas que describen el movimiento circular ①Velocidad lineal: describe la velocidad de una partícula que realiza un movimiento circular. La magnitud es v=s/t (s es la longitud del arco en t tiempo), y la dirección es donde. la partícula está en el arco La dirección de la velocidad lineal de un punto a lo largo de la dirección tangente del arco ② Velocidad angular: describe la velocidad de la partícula que gira alrededor del centro. El tamaño ω=φ/t (unidad rad/s), φ es el ángulo de rotación del radio que conecta la partícula y el centro del círculo dentro de t tiempo. Su dirección no se aprende en la escuela secundaria. ③Período t, frecuencia f: el tiempo necesario para que un objeto en movimiento circular se mueva una vez se llama período. El número de movimientos circulares de un objeto alrededor del centro de un círculo por unidad de tiempo se llama frecuencia. ⑥ Fuerza centrípeta: siempre apunta al centro del círculo. Cuando ocurre una aceleración centrípeta, la fuerza centrípeta solo cambia la dirección de la velocidad lineal, pero no cambia la magnitud de la velocidad. Tamaño [Nota] La fuerza centrípeta se denomina según la acción de la fuerza. Al analizar la fuerza sobre una partícula en movimiento circular, nunca agregue una fuerza centrípeta a la fuerza sobre el 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 en curva de velocidad variable con velocidad constante y dirección de velocidad cambiante. (3) Movimiento circular de velocidad variable: ambas direcciones de velocidad cambian, no solo la aceleración centrípeta (cambiando la dirección de la velocidad), sino también la aceleración tangencial (la dirección es cambiar la velocidad a lo largo de la dirección tangente de la pista). En términos generales, la dirección de la fuerza de 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 una aceleración centrípeta. La aceleración tangencial resulta de la componente tangencial de la fuerza externa. 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 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 ① Método básico: analizar cuerpos celestes. La fuerza centrípeta la proporciona la gravedad, es decir, dirección F = dirección F: se puede seleccionar la fórmula adecuada para el análisis o cálculo según la situación real. ② Estimación de la masa my densidad ρ del cuerpo celeste: (3) Tres velocidades cósmicas ① La primera velocidad cósmica: v 1 = 7,9 km/s, que es la velocidad mínima de lanzamiento de los satélites. También es la velocidad orbital máxima de los satélites terrestres. ②La segunda velocidad cósmica (velocidad de escape): v 2 = 11,2 km/s, que es la velocidad mínima de lanzamiento de un objeto que escapa de la gravedad terrestre. ③La tercera velocidad cósmica (velocidad de escape): v 3 = 16,7 km/s, (4) Los satélites geosincrónicos, los llamados satélites geosincrónicos, están estacionarios con respecto al suelo. Están ubicados en una órbita estable a una cierta altura sobre el ecuador. El período de su movimiento alrededor de la Tierra es igual al período de rotación de la Tierra, es decir, T=24h=86400s. La órbita de los satélites geosincrónicos debe estar muy por encima de la Tierra. estar en el plano ecuatorial, y solo hay uno. Todos los satélites geoestacionarios están en esta órbita. Corre a la misma velocidad lineal, velocidad angular y período. (5) El sobrepeso y la ingravidez del satélite son el proceso de ascenso acelerado cuando el satélite entra en órbita y el proceso de descenso desacelerado durante la recuperación, que es lo mismo que el sobrepeso de los objetos en el ascensor.
"Ingravidez" significa que cuando el satélite entra en órbita y funciona normalmente, los objetos en el satélite son completamente ingrávidos (porque la gravedad proporciona fuerza centrípeta). En este momento, los instrumentos del satélite y cualquier principio de fabricación relacionado con la gravedad no se pueden utilizar con normalidad. 1. Definición de trabajo (1): 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? Cosθ, 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) Cómo calcular el trabajo: ①¿Se puede calcular el trabajo de fuerza constante como W=F? ¿s? Cálculo de cosθ, esta fórmula solo se aplica al trabajo de fuerza constante. ②¿Según W=P? t, calcula el trabajo promedio realizado durante un período de tiempo. ③ Calcule el trabajo realizado por la fuerza, especialmente el trabajo realizado por la fuerza variable. ④Basado en el hecho de que el trabajo es una medida de conversión de energía, el trabajo se puede encontrar en secuencia. (3) Cálculo del trabajo realizado por la fricción y la resistencia del aire: La magnitud del trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia. El trabajo total realizado por la fricción mutua entre dos objetos en movimiento relativo: W = fd (d es la distancia relativa entre los dos objetos), W = Q (generación de calor por fricción) 2. Potencia (1) El concepto de potencia: La potencia es una cantidad física que representa la velocidad del trabajo realizado por la fuerza y es una cantidad escalar. Al calcular la potencia, es necesario distinguir qué fuerza calcular la potencia, potencia promedio o potencia instantánea. (2) Cálculo de potencia ① Potencia promedio: P=W/t (definición) representa la potencia promedio en el tiempo t, v? Cosα P y v representan la potencia y la velocidad en el tiempo t respectivamente, y α es el ángulo entre los 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 superar la potencia nominal durante mucho tiempo. (4) Los problemas de arranque del vehículo generalmente se refieren a la potencia de la locomotora o la potencia del motor. ① Arranque de potencia constante P: El proceso de movimiento de la locomotora es primero acelerar con desaceleración y luego moverse en línea recta a la velocidad máxima Vm = P/F ② Arranque de tracción constante F: La locomotora acelera primero. Cuando la potencia aumenta a la potencia nominal, la velocidad es v1=P/F, luego comienza el movimiento de aceleración con aceleración decreciente y finalmente se utiliza la velocidad máxima vm=P/f para realizar un movimiento lineal uniforme. 3. Energía cinética: La energía que tiene 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 la conexión entre la energía cinética y el impulso ① La energía cinética es una cantidad escalar y el impulso es una cantidad vectorial. Cuando el impulso cambia, la energía cinética no necesariamente cambia, el impulso 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 y el impulso están relacionados, y los cambios en el impulso se miden por el impulso. ③La relación entre ellos es ek = p2/2m4. ★★★★★★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. La expresión del teorema de la energía cinética (1) se obtiene cuando un objeto está sujeto a una fuerza constante y se mueve en línea recta, pero también es aplicable a situaciones donde la fuerza es variable y el objeto se mueve en curva. No puede 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 solo considera el estado inicial y el estado final, y no está restringida por condiciones de conservación y no se ve afectada por cambios en las propiedades de fuerza y procesos físicos. Por lo tanto, cualquier problema dinámico que involucre fuerza y desplazamiento, en lugar del tiempo de acción de una fuerza, puede analizarse y resolverse utilizando el teorema de la energía cinética. Y, en general, 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 consta de varios procesos físicos y no es necesario estudiar los estados intermedios 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 simple, un método ingenioso y una pequeña cantidad de cálculo. 5. Definición de energía potencial gravitacional (1): Un objeto en la Tierra tiene energía relacionada con su altura, lo que se llama energía potencial gravitacional. ① La energía potencial gravitacional pertenece al sistema compuesto por la Tierra y el objeto, no solo al 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 hay "+" y "-". (2) Características del trabajo realizado por gravedad: El trabajo realizado por gravedad sólo depende de la diferencia de altura entre la posición inicial y la posición final. 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 = -0,6. Energía potencial elástica: La energía que posee un objeto debido a la deformación elástica. ★★★★★★ 7. Ley de conservación de la energía mecánica (1) La energía cinética y la energía potencial (energía potencial gravitacional y energía potencial elástica) se denominan colectivamente energía mecánica.
E=E k +E p. (2) Contenido de la ley de conservación de la energía mecánica: Cuando sólo la gravedad (y la elasticidad del resorte) funcionan, la energía cinética del objeto y la energía potencial gravitacional (y la energía potencial elástica) son se convierten entre sí, pero la cantidad total de energía mecánica no cambia. (3) Expresión de la ley de conservación de la energía mecánica (4) Tres expresiones de la conservación de la energía mecánica en el sistema: ① La energía mecánica total E 1 del estado inicial del sistema es igual al estado final. Es decir, E1 =E2 ② La energía potencial gravitacional total δE P reducida por el sistema es igual a la energía cinética total δE K aumentada por el sistema, es decir, δE P disminuye = δE K aumenta ③ Si solo hay dos objetos en En el sistema, la energía mecánica disminuida por el objeto A es igual a la energía mecánica aumentada del objeto B, δE A disminuye = δE B aumenta [Nota] Qué expresión debe elegirse de manera flexible según el significado de la pregunta; cabe señalar que; al seleccionar la fórmula ①, se debe especificar la superficie de referencia de energía potencial cero, mientras que no es necesario especificar la fórmula 2 y la fórmula ③. Un plano de referencia para energía potencial cero, pero se debe hacer una distinción entre disminuciones y aumentos de energía. (5) Métodos para juzgar si se conserva la energía mecánica ① Juicio realizando trabajo: analice un objeto o la fuerza (incluidas la fuerza interna y la fuerza externa) ejercida sobre un objeto y aclare el trabajo realizado por cada fuerza. Si sólo la gravedad o la fuerza del resorte actúan sobre un objeto o sistema, y si ninguna otra fuerza lo hace o la suma algebraica del trabajo realizado por otras fuerzas es cero, entonces la energía mecánica se conserva. ② Juicio por conversión de energía: si solo hay conversión mutua de energía cinética y energía potencial en un sistema objeto, y no hay conversión de energía mecánica y otras formas de energía, entonces la energía mecánica de este sistema objeto se conserva. ③Para ciertos problemas, como el tensado repentino de una cuerda y colisiones inelásticas entre objetos, no se debe conservar la energía mecánica a menos que se especifique lo contrario en la pregunta. En una colisión completamente inelástica, la energía mecánica no se conserva. 8. Relación funcional (1) Cuando sólo la gravedad (o la fuerza del resorte) actúa, la energía mecánica del objeto se conserva. (2) El trabajo realizado por la gravedad sobre un objeto es igual a la reducción de su energía potencial gravitacional: W G =E p1 -E p2. (3) El trabajo realizado por la fuerza externa combinada sobre el objeto es igual al cambio en su energía cinética: W =E k2 -E k1 (teorema de la energía cinética). (4) Par de fuerzas distintas a la gravedad (o fuerza de resorte).