Номер 2, страница 122 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 3 по следующему плану. Параграф 37. Примеры решения задач по теме «Силы трения». Глава 3. Силы в механике - номер 2, страница 122.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Выпишите основные понятия и физические величины.

При изучении раздела физики "Динамика" вводятся следующие основные понятия и физические величины.

Основные понятия:

• Инерциальная система отсчета (ИСО) – система отсчета, в которой выполняется закон инерции (первый закон Ньютона). Это системы, движущиеся без ускорения (покоящиеся или движущиеся равномерно и прямолинейно) относительно других ИСО.

• Инертность – свойство тел сохранять свою скорость неизменной (как по модулю, так и по направлению), когда на них не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

• Взаимодействие тел – процесс, в результате которого тела изменяют свое состояние движения. Взаимодействие описывается с помощью понятия силы.

• Масса – скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела. Чем больше масса, тем труднее изменить скорость тела.

• Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой воздействия на тело со стороны других тел, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

• Импульс тела (количество движения) – векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Является мерой механического движения.

• Работа силы – скалярная физическая величина, характеризующая процесс перемещения тела под действием силы.

• Энергия – скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи. В механике рассматривают кинетическую (энергия движения) и потенциальную (энергия взаимодействия) энергию.

• Замкнутая система тел – совокупность тел, которые взаимодействуют только между собой и не взаимодействуют с телами, не входящими в эту систему.

Физические величины:

• Масса, $m$ [кг]

• Скорость, $\vec{v}$ [м/с]

• Ускорение, $\vec{a}$ [м/с²]

• Сила, $\vec{F}$ [Н]

• Импульс тела, $\vec{p}$ [кг·м/с]

• Работа, $A$ [Дж]

• Кинетическая энергия, $E_k$ [Дж]

• Потенциальная энергия, $E_p$ [Дж]

• Коэффициент трения, $\mu$ [безразмерная]

• Жесткость (пружины), $k$ [Н/м]

• Время, $t$ [с]

• Путь, $s$ [м]

• Гравитационная постоянная, $G$ [Н·м²/кг²]

Ответ: Перечислены основные понятия (инерциальная система отсчета, инертность, взаимодействие, масса, сила, импульс, работа, энергия, замкнутая система) и физические величины (масса, скорость, ускорение, сила, импульс, работа, энергия и др.) из раздела "Динамика".

2. Сформулируйте законы и запишите основные формулы.

Основные законы динамики:

1. Первый закон Ньютона (закон инерции):

Формулировка: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

Формула: Если $\sum \vec{F} = 0$, то $\vec{v} = \text{const}$ (и $\vec{a}=0$).

2. Второй закон Ньютона:

Формулировка: Ускорение, приобретаемое телом в инерциальной системе отсчета, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на это тело, и обратно пропорционально его массе.

Формула: $\vec{a} = \frac{\sum \vec{F}}{m}$ или в более привычном виде $\sum \vec{F} = m\vec{a}$.

В импульсной форме: Изменение импульса тела равно импульсу равнодействующей силы: $\Delta\vec{p} = \vec{F}\Delta t$.

3. Третий закон Ньютона:

Формулировка: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль одной прямой, соединяющей эти тела.

Формула: $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.

4. Закон всемирного тяготения:

Формулировка: Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Формула: $F = G \frac{m_1 m_2}{R^2}$, где $G$ – гравитационная постоянная.

5. Закон сохранения импульса:

Формулировка: Для замкнутой системы тел векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Формула: $\sum_{i=1}^{n} m_i \vec{v}_i = \text{const}$. Для двух тел: $m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = m_1\vec{v}'_1 + m_2\vec{v}'_2$.

6. Закон сохранения механической энергии:

Формулировка: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, в которой действуют только консервативные силы (силы тяжести и упругости), остается постоянной.

Формула: $E_k + E_p = \text{const}$.

Основные формулы:

• Импульс тела: $\vec{p} = m\vec{v}$

• Сила тяжести: $F_т = mg$

• Сила упругости (закон Гука): $F_{упр} = k|\Delta l|$

• Сила трения скольжения: $F_{тр} = \mu N$, где $N$ – сила нормальной реакции опоры.

• Работа постоянной силы: $A = Fs\cos\alpha$

• Мощность: $P = \frac{A}{t} = Fv\cos\alpha$

• Кинетическая энергия: $E_k = \frac{mv^2}{2}$

• Теорема о кинетической энергии: $A_{равн} = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1}$

• Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей: $E_p = mgh$

• Потенциальная энергия упруго деформированной пружины: $E_p = \frac{kx^2}{2}$

Ответ: Сформулированы основные законы динамики (три закона Ньютона, закон всемирного тяготения, законы сохранения импульса и энергии) и приведены ключевые формулы для расчета физических величин, таких как сила, импульс, работа и энергия.