Презентация по физике на тему Второй закон Ньютона (9 класс)

Физика 9 класс Второй закон Ньютона Сиземов Леонид Иванович Учитель физики (ныне пенсионер)

При изучении равноускоренного движения тел не рассматривался вопро­с о том, почему тела движутся с ускорением, т. е. что является причиной возникновения ускорения. Из курса физики 7 класса известно, что причиной изменения скорости тела, а значит, и причиной возникновения ускорения яв­ляется действие на это тело других тел с некоторой силой. Когда на тело действует сразу несколько сил, то оно движется с ускорением в том случае, если равнодействующая этих сил не равна нулю. Напомним, что равнодействующей нескольких сил, одновременно приложенных к телу, называется сила, производящая на тело такое же действие, как все эти силы вместе.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

• Легкоподвижная тележка с укреп­ленными на ней маленькой капельницей и двумя одинаковыми лег­кими вентиляторами (работающими от находящейся внутри каждого из них батарейки одной и той же мощности). Допустим, масса те­лежки вместе с капельницей и вентиляторами нам известна. Вентилятор Капельница ••

К тележке привязан один из концов нити, перекинутой через блок. К другому концу нити прикреплен небольшой груз. Этот груз нужен для того, чтобы скомпенсировать силу трения, действующую на движущуюся тележку. Установим тележку так, как показано на рисунке. Вдоль траектории движения тележки расположим бумажную ленту. От­кроем кран и включим вентиляторы. В результате взаимодействия их винтов с воздухом вентиляторы будут толкать тележку с некото­рой постоянной силой по направлению к ограничителю на сто­ле. При этом на бумажной ленте будут оставаться следы капель, па­дающих через равные промежутки времени Т . После того как тележка остановится, выключим вентиляторы и измерим расстояния между соседними метками на ленте. Мы убедимся в том, что эти расстояния относятся как ряд нечетных после­довательных чисел (1:3:5:7:9...). Значит, под действием посто­янной силы тележка двигалась равноускоренно

К тележке привязан один из концов нити, перекинутой через блок. К другому концу нити прикреплен небольшой груз. Этот груз нужен для того, чтобы скомпенсировать силу трения, действующую на движущуюся тележку. Из формулы s = at2/2 выразим модуль ускорения a = 2s/t2 и рассчитаем его. Чтобы определить ускорение движения тележки, измерим модуль (s) вектора ее перемещения (т.е. расстояние между крайними метка­ми на ленте). Затем посчитаем число (п) промежутков между сосед­ними метками на ленте, или, что то же самое, число промежутков времени Т за время движения тележки. По формуле t = Тп вычис­лим промежуток времени t, за который тележка переместилась на расстояние s. s

Определив ускорение и сравнив его с ускорением в предыдущем опыте, мы убедимся в том, что при действии одной и той же силы система тел, масса которой стала вдвое больше, чем прежде, приобрела в два раза меньшее ускорение, т.е. a/2. Удвоим массу всей движущейся системы (состоящей из тележки с вентиляторами и капельницей и груза на нити) с помощью гирь, как показано на рисунке (при этом одна гирька добавля­ется к уже имеющемуся грузу на конце нити для компенсации воз­росшей силы трения). Повторим опыт. Из рассмотренного нами опыта и ряда подобных следует, что ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоян­ной силой, обратно пропорциональны массам этих тел.

Как показывают измерения и вычисления, при уменьшении силы в два раза ускорение тоже уменьшается в два раза, т. е. становится равным a/2 (при неизменной массе тележки). Значит, ускорение, с которым движется тело постоянной массы, прямо пропорционально приложенной к этому те­лу силе, в результате которой возникает ускорение. С помощью этой же экспериментальной установки можно поста­вить опыт, позволяющий установить количественную взаимосвязь между ускорением и силой, сообщающей телу это ускорение. Повторим опыт.

Ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоян­ной силой, обратно пропорциональны массам этих тел. Ускорение, с которым движется тело постоянной массы, прямо пропорционально приложенной к этому те­лу силе, в результате которой возникает ускорение. а ~ 1/m а F ~ 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, с которым оно движется, и равнодействующей приложенных к телу сил, вызывающих это ускорение, называется вторым законом Ньютона. Второй закон Ньютона формулируется так: ускорение тела прямо пропорционально равнодействую­щей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Математически второй закон Ньютона выражается формулой: А ~

Следует помнить, что во втором законе Ньютона, так же как и в первом, под телом подразумевается материальная точка, движение которой рассматривается в инерциальной системе отсчета. Вектор ускорения совпадает по направлению с вектором равнодействующей приложенных к телу сил. В скалярном виде второй закон можно записать: где ах и Fx — проекции векторов ускорения и силы на ось X, а и F — модули этих векторов. или

Вам уже известно, что сила измеряется в ньютонах (Н). Покажем, как с помощью второго закона Ньютона дается определение единицы силы - 1 Н. Для этого выразим из формулы сссссссссмо­дуль силы: F = ma В соответствии с формулой F = ma сила равна единице (1 Н), если мас­са равна единице (1 кг) и ускорение равно единице (1 м/с2). В СИ за единицу силы принимается сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы. Подставив эти значения величин в формулу F = ma, получим соотношение между их единицами: 1 Н = 1 кг · 1 м/с2 = 1 кг · м/с2.

Рассмотрим действующие силы на тележку. Равнодействующая сила R = F + Fвентилятора + Fтр + Fт + N Ускорение тела прямо пропорционально равнодействую­щей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Равнодействую­щая сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на сообщаемое ему ускорению. или Равнодействующая сила R = F + Fвентилятора + Fтр + N

Рассмотрим действующие силы на тележку. Равнодействующая сила R = F + Fвентилятора + Fтр + N Ускорение тела прямо пропорционально равнодействую­щей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Равнодействую­щая сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на сообщаемое ему ускорению, R m a = R = m a или Равнодействующая сила R = F + Fвентилятора + Fтр + N