Презентация "Законы сохранения. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
Подписи к слайдам:
- Импульс тела
- Закон сохранения импульса
- Работа силы
- Мощность
- Кинетическая энергия
- Потенциальная энергия
- Закон сохранения механической энергии
- Простые механизмы. КПД механизма
- Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.
- Неупругий удар (тело"прилипает" к стенке):
- Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел.
- Абсолютно упругий удар (тело отскакивает с прежней по величине скоростью)
- Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, такая система называется замкнутой;
- Физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела (или количеством движения):
- Физическая величина, равная произведению силы на время ее действия, называется импульсом силы (II закон Ньютона):
- Импульс силы равен изменению импульса тела
- Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду (кг·м/с).
- Суммарный импульс силы равен площади, которую образует ступенчатая кривая с осью времени
- Для определения изменения импульса удобно использовать диаграмму импульсов, на которой изображаются вектора импульсов, а также вектор суммы импульсов, построенный по правилу параллелограмма
- Закон сохранения импульса: В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
- нецентральное соударение
- 1 – импульсы до соударения; 2 – импульсы после соударения; 3 – диаграмма импульсов.
Примеры применения закона сохранения импульса:
1. Любые столкновения тел (биллиардных шаров, автомобилей, элементарных частиц и т.д.);
2. Движение воздушного шарика при выходе из него воздуха;
3. Разрывы тел, выстрелы и т.д.
Законы сохранения:- Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.
- Неупругий удар (тело"прилипает" к стенке):
- Абсолютно упругий удар (тело отскакивает с прежней по величине скоростью)
- Закон сохранения импульса
- До взаимодействия
- После взаимодействия
- Закон сохранения импульса выполняется и для проекций векторов на каждую ось
- При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад.
- Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела.
- В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты.
V – скорость ракеты после истечения газов
Величина называется реактивной силой тяги
Законы сохранения: Работа силы- Работой A, совершаемой постоянной силой называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы и перемещения;
- Работа является скалярной величиной.
- Она может быть
- положительной (0° ≤ α < 90°),
- отрицательной (90° < α ≤ 180°).
- При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.
- В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж);
- Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x)
- Работа всех приложенных сил равна работе равнодействующей силы
1 Дж = 1 Н ∙ 1 м
Законы сохранения: Мощность- Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:
- В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт)
- Соотношения между единицами мощности
- Кинетическая энергия – это энергия движения.
- Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:
- Теорема о кинетической энергии: работа приложенной к телу равнодействующей силы равна изменению его кинетической энергии:
- Если тело движется со скоростью v, то для его полной остановки необходимо совершить работу
- Потенциальная энергия - энергии взаимодействия тел
- Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел (например, положением тела относительно поверхности Земли).
- Силы, работа которых не зависит от траектории движения тела и определяется только начальным и конечным положениями называются консервативными.
- Работа консервативных сил на замкнутой траектории равна нулю.
- Свойством консервативности обладают сила тяжести и сила упругости. Для этих сил можно ввести понятие потенциальной энергии.
- Сила трения не является консервативной. Работа силы трения зависит от длины пути.
- Работа силы тяжести:
- Когда какое-нибудь тело опускается, сила тяжести производит работу.
- Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком.
- Работа силы тяжести не зависит от формы траектории
- Работа силы тяжести не зависит от выбора нулевого уровня.
- Работа силы упругости:
- Для того, чтобы растянуть пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу модуль которой пропорционален удлинению пружины
- Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике прямой линией
- Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.
- Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
- Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией
- Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).
- Закон сохранения и превращения энергии: при любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую.
- Одним из следствий закона сохранения и превращения энергии является утверждение о невозможности создания «вечного двигателя» (perpetuum mobile) – машины, которая могла бы неопределенно долго совершать работу, не расходуя при этом энергии
- Основное назначение простых механизмов:
- Изменить силу по величине (уменьшить или увеличить)
- Изменить направление действия силы
- изменить силу по величине и направлению
- К основным механизмам относятся:
- Блок - это колесо с желобом по окружности для каната или цепи, ось которого жестко прикреплена к стене или потолочной балке. Система блоков и тросов, предназначенная для повышения грузоподъемности, называется полиспаст.
- Неподвижный блок Архимед рассматривал как равноплечий рычаг.
- Выигрыш в силе при этом отсутствует, но такой блок позволяет изменить направление действия силы, что иногда необходимо.
- Подвижный блок Архимед принимал за неравноплечий рычаг, дающий выигрыш в силе в 2 раза.
- Относительно центра вращения действуют моменты сил, которые при равновесии должны быть равны
- «Золотое правило" механики: Блок не дает выигрыша в работе.
- Плечо силы это расстояние от линии действия силы до точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться.
- На рисунках показаны примеры, позволяющие понять: Как определить плечо силы.
- Плечо силы это расстояние от линии действия силы до точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться.
- На рисунках показаны примеры, позволяющие понять: Как определить плечо силы.
- Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю
- Произведение модуля силы F на плечо d называется моментом силы M
- В Международной системе единиц (СИ) моменты сил измеряются в ньютон-метрах (Н∙м).
- Силы, действующие на рычаг, и их моменты.
- M1 = F1 · d1 > 0;
- M2 = – F2 · d2 < 0.
- При равновесии M1 + M2 = 0.
- Различные типы равновесия шара на опоре.
- (1) – безразличное равновесие,
- (2) – неустойчивое равновесие,
- (3) – устойчивое равновесие.
- Отношение полезной работы к затраченной взятое в процентах и называется коэффициентом полезного действия - КПД.
- Например, при поднятии груза вертикально на некоторую высоту работа полезная -150 Дж, но для выигрыша в силе воспользовались наклонной плоскостью и при подъеме груза пришлось преодолеть силы трения движения груза по наклонной плоскости
- Эта работа и будет затраченной 225 Дж.
E = Ek + Ep
Ek0 = Ep0 . m∙v2 /2 = mgh
v2 /2g = h = v0 t – gt2/2
gt2/2 - v0 t + v2 /2g = 0
t2 - 8 t + 16 = 0
t = 4 с
Ep0 = m∙v2 /2 , Ep0 = 0,05∙402 /2 = 40 Дж
Ответ: _______________Вт
40 Дж
(ГИА 2009 г.) 3. Тело, брошенное вертикально вверх с поверхности земли, достигает наивысшей точки и падает на землю. Если сопротивление воздуха не учитывать, то полная механическая энергия тела- одинакова в любые моменты движения тела
- максимальна в момент начала движения
- максимальна в момент достижения наивысшей точки
- максимальна в момент падения на землю
0,2
ГИА 2010 г. 3. Для придания наиболее эффективного ускорения космическому кораблю струя выхлопных газов, вырывающаяся из сопла его реактивного двигателя, должна быть направлена- по направлению движения корабля
- противоположно направлению движения корабля
- перпендикулярно направлению движения корабля
- под произвольным углом к направлению движения корабля
- 3000 Дж
- 1500 Дж
- 12000 Дж
- 6000 Дж
- 0,4 м/с
- 0,8 м/с
- 0,2 м/с
- 1,2 м/с
- 6 Дж.
- 60 Дж.
- 20 Дж.
- 20/3 Дж.
- 1150 Дж
- 1300 Дж
- 1000 Дж
- 850 Дж
- в первом
- во втором
- в третьем
- во всех случаях скорость одинакова
- потенциальной энергии молота во внутреннюю энергию сваи
- кинетической энергии молота во внутреннюю энергию молота, сваи, почвы
- внутренней энергии молота в кинетическую и потенциальную энергию сваи
- внутренней энергии молота во внутреннюю энергию сваи и почвы.
- 1,9 Дж
- 2 Дж
- 3 Дж
- 4 Дж
- 0
- mv/2
- mv
- 2mv
- 2 раза
- 4 раза
- раз
- раз
- 10–1 Дж
- 510–2 Дж
- 1,2510–2 Дж
- 210–3Дж
- 4 Дж
- 12 Дж
- 1,2 Дж
- 7,5 Дж
- 22,4 м/с
- 0,05 м/с
- 0,02 м/с
- 700 м/с
- 30 Дж
- 120 Дж
- 150 Дж
- 180 Дж
- изменились и механическая энергия системы, и её импульс
- импульс системы не изменился, её механическая энергия изменилась
- механическая энергия системы не изменилась, её импульс изменился
- не изменились
- подняли на 1,5 м
- опустили на 1,5м
- подняли на 7 м
- опустили на 7 м
- 86 кгм/с
- 48 кгм/с
- 46 кгм/с
- 26 кгм/с
- 5,8
- 1,36 м/с
- 0,8 м/с
- 0,4 м/с
- 0,1 Дж
- 0,5 Дж
- 0,05 Дж
- 0,025 Дж
- 3mv
- 2mv
- mv
- 0
- 5 Дж
- 15 Дж
- 20 Дж
- 30 Дж
- 0,1 Дж
- 0,5 Дж
- 0,05 Дж
- 0,025 Дж
- 3000 кг
- 4500 кг
- 1500 кг
- 1000 кг
- не изменится
- увеличится на mgh
- будет неизвестна, так как не задан наклон горки
- будет неизвестна, так как не задан коэффициент трения
- 4 кг⋅м/с
- 8 кг⋅м/с
- 12 кг⋅м/с
- 18 кг⋅м/с
- Physel.ru [Текст, рисунки]/ http://www.physel.ru/mainmenu-4/--mainmenu-9/97-s-94----.html
- Андрус В.Ф. РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ [Текст, рисунки]/ http://www.ntpo.com/physics/opening/open2000_2/31.shtml
- Балдина Е.А. Класс!ная физика для любознательных [Текст, анимации]/ http://www.yaplakal.com/forum2/topic246641.html
- Берков, А.В. и др. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ 2010, Физика [Текст]: учебное пособие для выпускников. ср. учеб. заведений / А.В. Берков, В.А. Грибов. – ООО "Издательство Астрель", 2009. – 160 с.
- Импульс. Закон сохранения импульса// http://www.edu.delfa.net/CONSP
- Касьянов, В.А. Физика, 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / В.А. Касьянов. – ООО "Дрофа", 2004. – 116 с.
- Момент силы. ВикипедиЯ [текст, рисунок]/http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B
- Мощность. Материал из Википедии — свободной энциклопедии/ [Текст]: / http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
- Мякишев Г.Я., Кондрашева Л., Крюков С. Работа сил трения //Квант. — 1991. — № 5. — С. 37-39.
- Мякишев, Г.Я. и др. Физика. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / учебник для общеобразовательных школ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев . –" Просвещение ", 2009. – 166 с.
- Открытая физика [текст, рисунки]/ http://www.physics.ru
- Подготовка к ЕГЭ /http://egephizika
- Простые механизмы, которые были загадкой, много анимаций [Текст, анимации]/ http://www.yaplakal.com/forum2/topic246641.html
- Силы в механике/ http://egephizika.26204s024.edusite.ru/DswMedia/mehanika3.htm
- Три закона Ньютона / http://rosbrs.ru/konkurs/web/2004
- Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика //[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/
- Шапиев И.Ш. Урок № 52 . Простые механизмы. /http://physics7.edusite.ru/p4aa1.html
Физика - еще материалы к урокам:
- Презентация "Оптика. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
- Презентация "Электромагнитная индукция. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
- Презентация "Законы постоянного тока. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
- Презентация "Электрическое поле. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
- Презентация "Термодинамика. Подготовка к ЕГЭ" 11 класс
- Презентация "Импульс тела. Изменение импульса. Второй закон Ньютона в импульсной форме. Суммарный (полный) импульс системы тел"