Kraft und Bewegung

Dies ist eine Mindmap über Kraft und Bewegung. Durch das Studium dieser Mindmap können wir die Phänomene und Gesetze in der Natur besser verstehen.

Edited at 2024-02-14 22:07:56

Deu-Martina

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Kraft und Bewegung

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Kraft und Bewegung

Gewalt

Schwere

produzieren

Die Kraft, die auf ein Objekt aufgrund der Anziehungskraft der Erde einwirkt (Die Schwerkraft ist nicht die universelle Gravitationskraft, sondern eine vertikal nach unten gerichtete Komponente der universellen Gravitationskraft)

Größe

G=mg

Richtung

immer gerade nach unten

Elastizität

Definition

Wenn ein verformter Gegenstand in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, übt er eine Kraft auf den Gegenstand aus, der ihn berührt.

Bedingungen generieren

direkter Kontakt zwischen Objekten

An der Kontaktstelle kommt es zu einer elastischen Verformung

Richtung

Immer entgegengesetzt zur Verformungsrichtung des kraftausübenden Objekts

Hookes Gesetz

F=kx

k wird als Steifigkeitskoeffizient der Feder bezeichnet Die Einheit ist Newton pro Meter Das Symbol ist N/m Die Größe von K wird durch die Eigenschaften der Feder selbst bestimmt

X ist die Änderung der Federlänge, nicht die Länge der Feder nach der Verformung

Reibung

statische Reibung

Definition

Reibung zwischen zwei relativ stationären Objekten

Bedingungen generieren

Raue Kontaktfläche

Es entsteht Druck auf der Kontaktfläche

Es besteht die Tendenz zur Relativbewegung zwischen zwei Objekten

Richtung

Die Richtung, die dem relativen Bewegungstrend des krafttragenden Objekts entgegengesetzt ist

Gleitreibung

Definition

Reibung zwischen zwei Objekten in relativer Bewegung

Bedingungen generieren

Raue Kontaktfläche

Es entsteht Druck auf der Kontaktfläche

Es gibt eine Relativbewegung zwischen zwei Objekten

Richtung

Entgegengesetzt zur Richtung der Relativbewegung des Objekts unter Krafteinwirkung

dynamischer Reibungsfaktor

Definition

Das Verhältnis von Reibung zu Normaldruck, wenn sich berührende Objekte relativ zueinander bewegen

μ=Ff/FN

bestimmende Faktoren

Material und Rauheit der Kontaktflächen

Wirkung

Behindert immer den relativen Bewegungstrend zwischen Objekten

Synthese und Zerlegung von Kraft

Resultierende Kraft und Komponentenkraft

Definition

Unter der Annahme, dass die Wirkung mehrerer gemeinsam wirkender Kräfte dieselbe ist wie die Wirkung einer allein wirkenden Kraft, Diese Kraft wird als resultierende Kraft dieser Kräfte bezeichnet, und diese Kräfte werden als Komponenten dieser Kraft bezeichnet.

Beziehung

gleichwertiger Ersatz

Synthese der Kraft

Parallelogrammregel

Ermitteln Sie die resultierende Kraft zweier in einem Winkel zueinander stehender Kräfte. Erstellen Sie ein Parallelogramm, bei dem die gerichteten Liniensegmente diese beiden Kräfte als benachbarte Seiten darstellen. Die Diagonale zwischen diesen beiden benachbarten Seiten stellt die Größe und Richtung der resultierenden Kraft dar.

Dreiecksregel

Verbinden Sie die beiden Vektoren nacheinander von Kopf bis Schwanz, dem Startpunkt des ersten Vektors Die zum Endpunkt des zweiten Vektors gerichtete Strecke ist der Summenvektor

Zersetzung der Kraft

Parallelogrammregel

Dreiecksregel

Effektzerlegungsmethode

Orthogonale Zerlegungsmethode

Eine Methode zur Zerlegung einer bekannten Kraft in zwei zueinander senkrechte Richtungen

Definition

Kraft ist die Wirkung eines Objekts auf ein anderes Objekt

Wirkung

Verformen Sie ein Objekt oder ändern Sie seinen Bewegungszustand

Natur

Kraft hat die Eigenschaften Materialität, Gegenseitigkeit, Vektorität, Unabhängigkeit und andere Eigenschaften

Kräftegleichgewicht

Ein Objekt ruht oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit

Sport

Verschiebung und Distanz

Verschiebung

Stellt die Positionsänderung des Partikels dar, die von der Ausgangsposition zur Endposition erfolgt. Es handelt sich um ein gerichtetes Liniensegment (Verschiebung).

Distanz

Die Länge der Flugbahn des Objekts (Skalar)

der Unterschied

Die Verschiebung ist eine vektorielle Größe und der Abstand eine skalare Größe. Nur bei einer linearen Bewegung in eine Richtung ist die Größe der Verschiebung gleich der Entfernung.

Geschwindigkeit

Definition

Das Verhältnis der Verschiebung eines Objekts zur Zeit, die diese Verschiebung benötigt ist eine physikalische Größe, die beschreibt, wie schnell sich die Position eines Objekts ändert.

Richtung

Die durchschnittliche Geschwindigkeitsrichtung ist die gleiche wie die Verschiebungsrichtung, Momentangeschwindigkeitsrichtung und Richtung der Objektbewegung

Durchschnittsrate

Definition

Das Verhältnis der Entfernung, die ein Objekt innerhalb eines bestimmten Zeitraums zurücklegt, zur Zeit, die es dafür benötigt

ist ein Skalar

Durchschnittsgeschwindigkeit

Definition

Das Verhältnis der von einem Objekt innerhalb eines bestimmten Zeitraums durchgeführten Verschiebung zur benötigten Zeit

ist ein Vektor Entspricht der Verschiebungsrichtung

momentane Geschwindigkeit

Definition

Die Geschwindigkeit eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt oder beim Durchlaufen einer bestimmten Position

ist ein Vektor Entspricht der Bewegungsrichtung des Objekts, Entlang der tangentialen Richtung der Bewegungsbahn

Beschleunigung

Definition

Das Verhältnis der Änderung der Geschwindigkeit eines Objekts zur Zeit, die benötigt wird, bis diese Änderung eintritt ist eine physikalische Größe, die beschreibt, wie schnell sich die Geschwindigkeit eines Objekts ändert.

Richtung

Im Einklang mit der Richtung der Geschwindigkeitsänderung, Die Richtung der Geschwindigkeitsänderung bestimmt Es hat nichts mit der Richtung der Anfangs- und Endgeschwindigkeiten zu tun.

Gesetze der gleichmäßig veränderlichen linearen Bewegung

Grundregeln

v=v. bei

x=v. t 1/2·at^2

v^2-v. ^2=2ax

Drei Folgerungen

Die Verschiebungsunterschiede innerhalb aufeinanderfolgender gleicher benachbarter Zeitintervalle T sind gleich, d. h. x2-x1=x3-x2=…=xn-x(n-1)=aT^2

Durchschnittsgeschwindigkeit (Zeit)

V=(v. v)·1/2

Geschwindigkeit in der Mitte der Verschiebung

V=Wurzel (v.^2 v^2)/2

Vier Folgerungen für eine gleichmäßig beschleunigte lineare Bewegung mit einer Anfangsgeschwindigkeit von Null

Das Verhältnis der Momentangeschwindigkeit am Ende von T, am Ende von 2T, am Ende von 3T...nT ist v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n

Innerhalb des ersten T, innerhalb des ersten 2T, innerhalb des ersten 3T,… ist das Verhältnis der Verschiebungen innerhalb des ersten nT x1:x2:x3:…:xn=1^2:2^2:3^2:… :n^2

Das Verhältnis der Verschiebungen im ersten T, dem zweiten T, dem dritten T,...dem n-ten T ist x1:x2:x3:...:xn=1:3:5:...:(2n- 1)

Das Verhältnis der Zeit, die benötigt wird, um aufeinanderfolgende gleiche Verschiebungen zu durchlaufen, ist t1:t2:t3:…:tn=1:root 2-1:root 3-root 2:…:root n-root (n-1)

Kreisbewegung

Winkelgeschwindigkeit

v=2πr/t

Liniengeschwindigkeit

ω=2π/t

Zentripetalbeschleunigung

(ω^2)r

Zyklus

T=2π/ω

Zentripetalkraft

Wirkung

Die Zentripetalkraft erzeugt eine Zentripetalbeschleunigung, die nur die Richtung der Geschwindigkeit ändert, nicht jedoch die Größe der Geschwindigkeit.

Fn=m(v^2)/r=mωv=m(ω^2)r=m4(π^2)r/(T^2)=4π^2mf^2r

Richtung

Zeigt immer auf den Mittelpunkt des Kreises entlang des Radius und ändert sich ständig

Luft- und Raumfahrt- und Himmelsoperationen

Die drei Keplerschen Gesetze

Keplers erstes Gesetz

Inhalt

Die Umlaufbahnen aller Liebessterne relativ zur Sonne sind Ellipsen, und die Sonne befindet sich am Schnittpunkt der Ellipsen.

Keplers zweites Gesetz

Inhalt

Für jeden Planeten überstreicht die Linie, die ihn mit der Sonne verbindet, in gleicher Zeit gleiche Flächen.

Keplers drittes Gesetz

Inhalt

Das Verhältnis der dritten Potenz der großen Halbachse aller Planetenumlaufbahnen zum Quadrat ihrer Umlaufperiode ist gleich

Formel

a^3/T^2=k,k ist ein fester Wert

Gesetz der universellen Gravitation

Inhalt

Zwei beliebige Objekte in der Natur ziehen sich gegenseitig an und die Richtung der Schwerkraft liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen. Die Größe der Gravitationskraft ist direkt proportional zum Produkt der Massen M1 und M2 des Objekts und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands r zwischen ihnen.

Ausdruck

F=G(m1m2)/r^2, G ist die Gravitationskonstante

erste kosmische Geschwindigkeit

Es handelt sich um die minimale Startgeschwindigkeit künstlicher Satelliten und die maximale Umlaufgeschwindigkeit mit einer Größe von 7,9 km/s.

zweite kosmische Geschwindigkeit

Die Mindestgeschwindigkeit zum Verlassen der Erdumlaufbahn beträgt 11,2 km/s

dritte kosmische Geschwindigkeit

Die Mindestgeschwindigkeit von der Sonne entfernt beträgt 16,7 km/s

GMm/r^2=ma=mv^2/r=mω^2·r=4π^2r/T^2

GM=gR^2

zentrale Körpermasse

M=4π^2r^3/GT^2=v^2r/G=v^3T/2πG

zentrale Körperdichte

ρ=3πr^3/GT^2R^3=3g/4πGR

Je weiter entfernt, desto langsamer

v=root unter GM/r

ω=GM/r^3 unter dem Wurzelzeichen

T=Wurzel Wurzel 4π^2r^3/GM

a=GM/r^2

Doppelsternproblem

T1=T2,ω1=ω2

m1/m2=r2/r1

T=Radix L^3/G(m1 m2)

m1 m2=4π^2L^3/T^2G

Die Beziehung zwischen Bewegung und Kraft

Newtons erstes Gesetz

Inhalt

Alle Objekte behalten immer eine gleichmäßige lineare Bewegung oder Ruhe bei. Es sei denn, eine auf ihn einwirkende Kraft zwingt ihn, diesen Zustand zu ändern

Bedeutung

Weisen Sie darauf hin, dass nicht Kraft die Bewegung aufrechterhält, sondern Es ist der Grund, der den Bewegungszustand eines Objekts verändert Das heißt, Kraft ist die Ursache der Beschleunigung

Wies darauf hin, dass alle Objekte Trägheit haben, Daher wird Newtons erstes Gesetz auch Trägheitsgesetz genannt

Trägheit

Definition

Ein Objekt hat die Eigenschaft, seinen ursprünglichen Zustand der gleichmäßigen linearen Bewegung oder des Ruhezustands beizubehalten

messen

Die Masse ist das einzige Maß für die Trägheit eines Objekts Objekte mit großer Masse haben große visuelle Eigenschaften. Objekte mit großer Masse haben eine geringe Trägheit.

Universalität

Trägheit ist eine inhärente Eigenschaft eines Objekts

Newtons zweites Gesetz

Inhalt

Die Beschleunigung eines Objekts ist proportional zur äußeren Kraft, der es ausgesetzt ist. Die Beschleunigungsrichtung ist umgekehrt proportional zur Masse des Objekts und entspricht der Richtung der äußeren Kraft

F=ma

Geltungsbereich

Das zweite Newtonsche Gesetz gilt nur für Trägheitsreferenzsysteme. Das heißt, ein Bezugssystem, das relativ zum Boden ruht oder sich geradlinig mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt.

Das zweite Newtonsche Gesetz gilt nur für makroskopische Objekte und langsame Bewegungen

Übergewicht und Schwerelosigkeit

Übergewicht

Definition

Das Phänomen, dass der Druck eines Gegenstands auf eine Unterlage oder die Zugkraft auf einen schwebenden Gegenstand größer ist als die Schwerkraft auf den Gegenstand

Bedingungen generieren

Beschleunigung nach oben

Schwerelosigkeit

Definition

Der Druck eines Gegenstandes auf eine Unterlage bzw. die Zugkraft auf einen schwebenden Gegenstand ist geringer als die Schwerkraft des Gegenstandes

Bedingungen generieren

Beschleunigung nach unten

Völlige Schwerelosigkeit

Definition

Das Phänomen, dass ein Objekt überhaupt keine Kraft auf einen Träger oder ein schwebendes Objekt ausübt

Bedingungen generieren

Das Objekt hat eine Abwärtsbeschleunigung, und die Beschleunigung ist gleich der Erdbeschleunigung g

Newtons drittes Gesetz

Aktions- und Reaktionskräfte

Inhalt

Die Interaktion zwischen zwei Objekten ist immer reziprok, Ein Gegenstand übt eine Kraft auf einen anderen Gegenstand aus, Gleichzeitig übt ein anderer Körper eine Kraft auf diesen Körper aus

Merkmale

gleich groß

entgegengesetzten Richtung

auf derselben Geraden agieren

Bedeutung

Stellen Sie Verbindungen zwischen interagierenden Objekten her und Die gegenseitige Abhängigkeit zwischen Aktionskraft und positiver Kraft