Что является причиной ускорения тела

12.06.202313.06.2023 admin 0 Comments

Вопросы.

1. Что является причиной ускоренного движения тел?

Если на тело действует сила, то вследствие этого тело движется с ускорением.

2. Приведите примеры из жизни, свидетельствующие о том, что чем больше приложенная к телу сила, тем больше сообщаемое этой силой ускорение.

Мяч, по которому сильнее ударили, улетит дальше, так как он будет двигаться с большей скоростью, потому что ему было сообщено при ударе большее ускорение.

3. Пользуясь рисунком 20, расскажите, как ставились опыты и какие выводы следуют из этих опытов.

4. Как читается второй закон Ньютона? Какой математической формулой он выражается?

5. Что можно сказать о направлении вектора ускорения и вектора равнодействующей приложенных к телу сил?

6. Выразите единицу силы через единицы массы и ускорения.

2. Через 20 с после начала движения электровоз развил скорость 4 м/с. Найдите силу, сообщающую ускорение, если масса электровоза равна 184 т.

3. Два тела равной массы движутся с ускорениями 0,08 м/с 2 и 0,64 м/с 2 соответственно. Равны ли модули действующих на тела сил? Чему равна сила, действующая на второе тело, если на первое действует сила 1,2 Н?

5. Баскетбольный мяч, пройдя сквозь кольцо и сетку, под действием силы тяжести сначала движется вниз с возрастающей скоростью, а после удара о пол- вверх с уменьшающейся скоростью. Как направлены векторы ускорения, скорости и перемещения мяча по отношению к силе тяжести при его движении вниз? вверх?

6. Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением. Какая величина, характеризующая движение этого тела, всегда сонаправлена с равнодействующей приложенных к телу сил, а какие величины могут быть направлены противоположно равнодействующей?

Вектор ускорения всегда сонаправлен равнодействующей приложенных сил, а векторы скорости и перемещения могут быть направлены как противоположно, так и в одном направлении.

Источник

Основное утверждение механики – кратко с примерами (10 класс)

Почему происходит движение тел? Ответом на этот вопрос является основное утверждение механики. Кратко познакомимся с ним, рассмотрим примеры, подтверждающие его.

Движение с ускорением и без него

Простейшим движением в Природе является прямолинейное и равномерное, изучаемое еще в средних классах школы. Однако, таких движений сравнительно немного. Любое прямолинейное и равномерное движение имеет свое начало. Поэтому прямолинейно и равномерно тела движутся только на некоторой части траектории.

Если же вектор скорости изменяет свой модуль или направление, то говорят, что тело движется с ускорением. Параметр «ускорение» характеризует быстроту изменения скорости, он изучается в 10 классе, и равен:

Рис. 1. Ускорение тела.

Примеры возникновения ускорения

Из повседневного опыта мы знаем, что для того, чтобы тело начало движение – необходимо приложить к нему некоторую силу. То есть, причиной движения тела (а значит, и приобретения ускорения) является внешнее воздействие со стороны экспериментатора или другого тела. Всегда ли это так?

Тот же повседневный опыт подсказывает, что иногда бывает иначе. В самом деле, если из-под любого тела убрать опору – оно «само собой» начнет падать, приобретая ускорение. Биллиардный шар, получив импульс, также «сам собой» уменьшает скорость, двигаясь с отрицательным ускорением. Ракета может взлетать с Земли, разгоняться, и долго лететь в глубоком космосе, вдали от планет. Во всех этих случаях, казалось бы, тела приобретают ускорение «сами собой». Однако, это не так.

Предмет, из-под которого убрали опору, падает не «сам собой». Причиной приобретения им ускорения является гравитация Земли.

Биллиардный шар замедляется также не «сам собой». Катясь по столу, он создает на поверхности стола небольшой прогиб, который, по мере его качения, возникает во все новом и новом месте. Прогиб вызывает тормозящую силу, которая и является причиной отрицательного ускорения биллиардного шара.

Разгон ракеты происходит потому, что реактивные газы, вырывающиеся из ее сопла, имеют массу, и приобретают ускорение, отталкиваясь от ракеты. Ракета же, в свою очередь, точно так же приобретает ускорение, отталкиваясь от реактивных газов (здесь работает Третий закон Ньютона).

Наконец, в последнем случае, действительно, рядом с ракетой нет других тел, и двигатель ее также выключен, поэтому, ракета не может испытывать воздействия ни с чьей стороны, хотя при этом летит долгое время (теоретически – вечно).

Но, заметим, что ракета все это долгое время будет лететь прямолинейно и равномерно (здесь действует Первый закон Ньютона). Вектор ее скорости будет постоянен как по модулю, так и по направлению. А значит, ускорение летящей ракеты будет равно нулю. То есть, этот последний пример говорит о том, без воздействий со стороны других тел, ускорение тела равно нулю.

Основное утверждение механики

Таким образом, все примеры подводят нас к важному выводу.

Причиной ускорения, получаемого материальной точкой, всегда является воздействие со стороны других материальных точек. Это утверждение является основным утверждением механики.

Примерами основного утверждения механики могут служить любые движения любых тел, происходящие с ускорением, как рассмотренные выше, так и прочие.

Рис. 2. Основное утверждение механики.

Интересным видом движения с ускорением является равномерное вращение. Хотя модуль мгновенной скорости точек тела при этом постоянен, направление скорости постоянно меняется. А значит, точки тела движутся с ускорением. Причиной этого ускорения (называемого центростремительным) являются силы со стороны точек на противоположной стороне тела, которые движутся с точно такой же по модулю, но противоположной по направлению скоростью.

Рис. 3. Ускорение тела.

Что мы узнали?

Согласно основному утверждению механики, причиной ускорения, получаемого телом, всегда является механическое воздействие со стороны других тел. Если такого воздействия нет – тело не может приобрести ускорение, а значит, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно.

Источник

Что является причиной ускорения тела

1. Что является причиной изменения скорости тела?

Причиной изменения скорости тела является действие на это тело других тел.

2. Что является причиной ускоренного движения тела?

Причиной возникновения ускоренного движения тела является действие на это тело других тел, т.е. действия силы.

Когда на тело действует сразу несколько сил, то оно движется с ускорением, если равнодействующая этих сил не равна нулю.

3. Что такое сила? В чем измеряется сила?

В СИ за единицу силы 1Н принимается сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с 2 в направлении действия силы.

4. Как на примерах показать, что чем больше приложенная к телу сила, тем больше сообщаемое этой силой ускорение?

Чем больше будет равнодействующая приложенных к телу сил, тем большее ускорение получит при этом тело.

Например:
— чем сильнее футболист бьёт ногой по лежащему на поле мячу, тем большее ускорение приобретает при этом мяч и тем большую скорость он успевает набрать за те доли секунды, пока взаимодействует с ногой футболиста.
О приобретённой мячом скорости можно судить по тому, насколько далеко он отлетает после удара.

5. Как на опытах показать взаимосвязь массы, силы и ускорения?

а) Ускорения, получаемые телами, зависят от массы этих тел.
Есть два одинаковых воздушных шарика.
В один из них вложим маленькую бусинку такого веса, чтобы шарик вместе с бусинкой мог взлететь.
Наполним оба шарика гелием до одного и того же объёма.
Расположим шарики на одной и той же высоте (ближе к полу) и отпустим.
Шарик с бусинкой достигнет потолка позже.
Значит, под действием одной и той же равнодействующей силы, равной разности действующих на шарики архимедовой силы и силы сопротивления воздуха, шарик без груза получил большее ускорение, т.к. одно и то же расстояние (до потолка) он прошёл за меньший промежуток времени.
Значит, его скорость росла быстрее, и ускорение его движения больше.

б) К легкоподвижной тележке с укреплёнными на ней маленькой капельницей и двумя одинаковыми лёгкими вентиляторами привязана нить, перекинутая через блок.
К другому концу нити прикреплён груз, компенсирущий силу трения, действующую на тележку.
Общая масса тележки известна.
Вдоль траектории движения тележки расположена бумажная лента.
Откроем кран и включим вентиляторы.

Винты взаимодействуют с воздухом и толкают тележку с постоянной силой к краю стола.
На бумажной ленте остаются следы капель, падающих через равные промежутки времени.

В конце дорожки вентиляторы выключают.
Расстояния между соседними метками от падавших капель будут относиться как ряд нечётных последовательных чисел (1 : 3 : 5 : 7 : 9. ).
Значит, под действием постоянной силы тележка двигалась равноускоренно.

Зная расстояние между крайними каплями на ленте (модуль вектора перемещения) и время движения тележки, рассчитаем модуль ускорения.

Так как s = at 2 /2

тогда ускорение: a = 2s/t 2

Удвоим массу всей тележки, поставив на нее гирю, такой же добавочной гирей компенсируем силу трения.
Повторим опыт.
Масса системы стала вдвое больше, а ускорение уменьшилось в 2 раза.
Значит, ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоянной силой (действие вентиляторов), обратно пропорциональны массам этих тел.

Установим взаимосвязь между ускорением и силой, сообщающей телу это ускорение.
Для этого снимем добавленные гири.
Включим только один вентилятор, в результате чего на тележку будет действовать в 2 раза меньшая сила.
В результате опыта, при уменьшении силы в 2 раза ускорение тоже уменьшается в 2 раза.
Значит, ускорение, с которым движется тело постоянной массы, прямо пропорционально приложенной к этому телу силе, в результате которой возникает ускорение.

Количественная взаимосвязь между массой тела, ускорением и приложенных к телу силой называется вторым законом Ньютона.

6. Как сформулировать второй закон Ньютона? Какой математической формулой он выражается?

Второй закон Ньютона:
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

Во втором законе Ньютона под телом подразумевается материальная точка, движение которой рассматривается в инерциальной системе отсчёта.

Формула второго закона Ньютона в векторном виде:

На тело может действовать одновременно несколько сил.
Сила, равная геометрической сумме всех приложенных к телу (точке) сил, называется равнодействующей или результирующей силой.
В формуле второго закона Ньютона под силой надо понимать результирующую (иначе равнодействующую) силу.

Для решения задач используют формулу второго закона Ньютона в скалярном виде:

a = F : m

7. Что можно сказать о направлении вектора ускорения и вектора равнодействующей приложенных к телу сил?

Вектор ускорения совпадает по направлению с вектором равнодействующей приложенных к телу сил.

Источник

Что является причиной ускорения тела

Согласно первому закону Ньютона тело движется без ускорения, т. е. прямолинейно и равномерно (относительно инерциалыюй системы отсчета), если на тело не действуют другие тела или если воздействия есть, но они скомпенсированы.

Выясним теперь, при каких условиях тела движутся с ускорением. Опыт показывает, что когда тело движется с ускорением, то всегда можно указать другое тело или несколько тел, влияние которых вызвало это ускорение. Так, тела, свободно падающие вниз, движутся с ускорением. Телом, вызвавшим их ускорение, является Земля. Шайба, лежащая на льду, изменила свою скорость во время удара. Телом, сообщившим шайбе ускорение, является клюшка.

Приблизим намагниченный стальной стержень (магнит) к железному шарику. Шарик, до этого покоившийся, начнет двигаться, у него появится ускорение (рис. 78), вызванное действием магнита. И до тех пор, пока действует магнит, шарик будет двигаться с ускорением, непрерывно увеличивая свою скорость.

Если мы приблизим магнит к движущемуся шарику так, как показано на рисунке 79, то изменится направление его скорости: траектория шарика искривится. Это, как мы знаем, означает, что у шарика появилось центростремительное ускорение. В этом опыте

мы снова видим, что влияние внешнего тела является причиной именно изменения движения, а не самого движения. Ведь шарик двигался и до того, как мы приблизили к нему магнит!

Таким образом, причиной ускорения тела является влияние на него других тел.

Источник