Методическая разработка (стр. 4 )

Механическая работа постоянной силы есть физическая вели­чина, равная произведению модулей силы и перемещения, умно­женному на косинус угла между векторами силы и перемещения.

где F - сила, действующая на тело; s - перемещение тела под действием силы; - угол между направлениями силы и переме­щения.

Мощностью N называется физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, в

течение которого она совершена:

Кинетической энергией называют энергию, которой тело обладает вследствие своего движения. Кинетическая энергия материальной точки массой m , поступательно движущейся в данной инерциальной системе отсчёта со скоростью , равна половине произведения массы тела на квадрат её скорости:

Потенциальная энергия (от латинского polentia — возможность) — это физическая величина, характеризующая взаимодействие тел.

Потенциальной энергией , называется часть механической энергии системы, зависящей от взаимного расположения материальных точек (тел), составляющих эту систему, и от их положения во внешнем силовом поле. Понятие потенциальной энергии относится к системе тел (или к частям одного и того же тела). Если в системе имеется несколько тел, то полная потенциальная энергия системы равна сумме потенциальных энергий всех пар взаимодействующих тел. Потенциальной энергией взаимодействия тела и Земли на­зывают физическую величину, равную произведению массы тела на ускорение свободного падения и высоты тела над поверхностью Земли. Потенциальная энергия тела, на которое действует сила тяжести, равна работе этой силы при перемещении тела на нуле­вой уровень.

Потенциальной энергией уп­руго деформированного тела называется физическая величина, равная половине произведения жёсткости тела на квадрат его деформации:

Закон сохранения механической энергии гласит:

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, вза­имодействующих силами тяготения или упругости, остается постоянной при любых движениях тел системы:

Превращение одного вида механической энергии в другой: на сколько увеличивается энергия системы тел одного вида, настолько же уменьшается энергия другого вида, т. е. происходит превращение одного вида механической работы в другой.

Для характеристики эффективности использования работы механизма (машины) введена специальная величина - коэффициент полезного действия:

,где -полезная работа, - затраченная работа (или совершённая).

Давление — физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

где Р — давление, F— сила, действующая на площадь, S — площадь поверхности.

За единицу измерения давления в СИ принято давление, которое производит сила в 1 ньютон на перпендикулярную к ней поверхность площадью 1 м2.

Закон Паскаля — закон гидростатики: Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа.

Сообщающиеся сосуды - сосуды имеющие общее дно или соединенные резиновой трубкой.

При равновесии двух различных жидкостей в сообщающихся сосудах высоты столбов жидкостей, измеряемых от поверхности соприкосновения жидкостей друг с другом, обратно пропорцио­нальны плотностям жидкостей:

где и , и — плотности и высоты столбов жидкостей соответственно.

Гидравлическим прессом называют гидравлическую машину, служащую для прессования или сдавливания. Два цилиндра разного диаметра соединены трубкой. Внутри сосудов расположены два поршня — малый и большой. Прессуемое тело кладут на платформу соединенную с большим поршнем. При поднятии этого поршня тело упирается в неподвижную верхнюю часть и сжимается. Большой поршень поднимается за счет силы давления жидкости созданной малым поршнем. Причем сила, действующая на большой поршень, будет во столько раз больше силы, действующей на малый поршень, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого. Для измерения давления жидкости или газа служат манометры.

Атмосферным называется давление, которое создаётся вследствие действия силы тяжести верхних слоёв воздуха в земной атмосфере на нижние слои. Наибольшее значение это давление имеет у поверхности Земли. Измерить атмосферное давление можно с помощью опыта Эванжелиста Торричелли (1608-1647). Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 м наполняют ртутью. Отверстие трубки плотно за­крывают. Затем трубку переворачивают и в вертикальном положении опускают отверстием вниз в сосуд с ртутью. Если теперь открыть отверстие трубки, то столб ртути упадет до высоты пример­но 760 мм над уровнем ртути в сосуде. Так как ртуть находится в равновесии то давление столба ртути внутри трубки на уровне поверхности ртути в сосуде, должно равняться атмосферному. С увеличением высоты на 12 м над уровнем моря атмосферное давление уменьшается на 1мм рт. ст. На высоте около 5.5-6 км давление уменьшается примерно вдвое. Атмосферное давление измеряют барометром.

Закон Архимеда: Сила, выталкивающая погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом: , где - объём части тела погружённой в жидкость или газ.

Плавание тел. На тело, находящееся в жидкости или газе, в земных условиях действуют две силы: сила тяжести и архимедова сила, направленные противоположно. Модули этих сил могут отличаться, при этом возможны три случая:

1) Если сила тяжести по модулю больше силы Архимеда, то тело опускается вниз, тонет.

2) Если модуль силы тяжести равен модулю архимедовой силы, то тело плавает внутри жидкости, т. е. может находиться в равновесии на любой глубине.

3) Если архимедова сила по модулю больше силы тяжести, т. е. плотность жидкости больше плотности тела, то тело поднима­ется вверх, всплывает.

Закон Бернули:

, где p - давление, - плотность жидкости, h - высота данного сечения трубы,

- скорость движения жидкости в данном сечении трубы.

ТЕСТЫ.

Механика.

1. На рисунках 1-4 изображены графики зависимости ускорения от времени для разных движений. Какой из графиков соответствует равномерному движению?

1) график А; 2) график Б; 3) график В; 4) график Г.

2. Два тела движутся с постоянным ускорением, причем ускорение тела 1 меньше, чем ускорение Это означает, что:

1) тело 1 движется медленнее тела 2; 2) тело 1 замедляется сильнее, чем тело 2; 3) один и тот же отрезок пути тело 1 пройдет быстрее, чем тело 2; 4) скорости обоих тел зависят от времени линейно.

3. Тело подброшено вертикально вверх. Для наивысшей точки траектории тела равно следующее:

1) ускорение тела равно нулю; 2) скорость тела равна нулю; 3) ускорение тела отрицательно (в системе координат с вертикальной осью, направленной вверх); 4) скорость тела максимальна по абсолютной величине.

4. На рисунке показан график скорости движения тела. Определить ускорение тела и пройденный путь.

1) – 4 м/с² и 100 м; 2) – 0,4 м/с² и 60 м; 3) 0,4 м/с² и 100 м; 4) – 0,4 м/с² и 40 м.

5. Тело имеет начальную скорость 1 м/с. Через 10 с путь, пройденный телом, составляет 110 м. Исходя из этого, ускорение тела равняется: