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MindMap Gallery Fuerza y movimiento (objetos)
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Fuerza y movimiento (objetos)
Este es un mapa mental sobre la fuerza y el movimiento, que introduce la gravedad y la interacción, la elasticidad, la fricción, la síntesis y descomposición de la fuerza, el equilibrio de los puntos de fuerza comunes, Primera ley de Newton, etc.
Edited at 2024-02-15 23:50:34
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fuerza y movimiento
Gravedad e interacción
gravedad y centro de gravedad
La fuerza que se ejerce sobre un objeto debido a la atracción de la Tierra.
G=mg, que normalmente se toma como 9,8 m/s², y es mayor hacia los polos y menor hacia el ecuador.
Dirección: verticalmente hacia abajo
Punto de acción: Debido a que todas las partes del objeto se ven afectadas por la gravedad, se puede considerar que el punto donde se concentra el efecto de la gravedad es el centro de gravedad del objeto. La posición del centro de gravedad está relacionada con la distribución de masa y la forma geométrica del objeto. El centro de gravedad no está necesariamente en el objeto, pero puede estar fuera de él.
Fuerzas e interacciones
Las fuerzas son interacciones entre objetos.
naturaleza de la fuerza
Materialidad: La fuerza no puede existir separada de los objetos.
Reciprocidad: Los efectos de las fuerzas son recíprocos.
Vectoralidad: El vector de una fuerza tiene magnitud y dirección.
La unidad de fuerza: vaca, representada por N.
Clasificación de fuerzas
Según propiedades: se puede dividir en elasticidad, gravedad, fricción, etc.
Según el efecto: se puede dividir en soporte, potencia, resistencia, presión, etc.
Efecto: Deforma el objeto y gana aceleración.
Tres elementos de la fuerza: magnitud, dirección y punto de acción.
Determina el efecto de la fuerza.
Método de representación de la fuerza: diagrama de fuerza, diagrama esquemático de fuerza.
Herramienta de medición: dinamómetro de resorte
interacción
Existen interacciones gravitacionales entre todos los objetos. La fuerza de gravedad que experimentan los objetos terrestres es sólo una manifestación de la gravedad cerca de la superficie de la Tierra.
La interacción entre cargas e imanes es esencialmente una manifestación diferente de la interacción electromagnética.
En el núcleo existen interacciones fuertes e interacciones débiles. Cuando la distancia entre ellas aumenta, la intensidad de ambas disminuye rápidamente. Mientras el tamaño del núcleo, la fuerza de la interacción fuerte es 10¹² veces mayor que la de la interacción débil.
Elasticidad
Concepto y condiciones de producción.
Definición: Un objeto que sufre una deformación elástica ejerce una fuerza sobre el objeto en contacto con él porque quiere volver a su forma original. Esta fuerza se llama fuerza elástica.
Condiciones de producción: contacto directo entre objetos y deformación elástica.
La presencia o ausencia de elasticidad.
La fuerza elástica no existe necesariamente en contacto. La fuerza elástica solo existe entre dos objetos que están en contacto entre sí y sufren deformación elástica.
método
Cuando el efecto de deformación es obvio, la presencia o ausencia de fuerza elástica se puede juzgar directamente a partir de la situación de deformación.
Suponga que hay una fuerza elástica entre los objetos que interactúan y vea si el estado del objeto en estudio cambia. Si cambia, entonces hay; si no cambia, entonces no hay nada;
Retire el objeto en contacto con él y observe si el estado del objeto en estudio cambia. Si cambia, entonces hay; si no cambia, entonces no hay nada;
Varias direcciones elásticas comunes
La dirección de la fuerza elástica es opuesta a la dirección de deformación del objeto. Actúa sobre el objeto que obliga al objeto a deformarse. La fuerza elástica es una fuerza normal y es perpendicular a la superficie de contacto de los dos objetos.
La dirección de la fuerza elástica de una cuerda ligera o tira de goma sobre un objeto apunta a lo largo de la cuerda en la dirección de contracción de la cuerda, es decir, solo puede ser una fuerza de tracción.
La dirección de la fuerza elástica en ambos extremos del resorte coincide con el eje central del resorte y apunta en la dirección en la que el resorte vuelve a su forma original. Puede ser tensión o presión. La fuerza elástica del dinamómetro de resorte sólo puede ser la fuerza de tracción.
elasticidad de la superficie de contacto
Cuando un punto entra en contacto con una superficie, la dirección de la fuerza elástica o el punto de contacto es perpendicular a la superficie de contacto o la dirección tangente de la superficie de contacto y apunta hacia el objeto que soporta la fuerza.
Cuando las superficies entran en contacto entre sí, la dirección de la fuerza elástica es perpendicular a la superficie de contacto y se dirige hacia el objeto que recibe la fuerza.
Cuando la pelota entra en contacto con la superficie, la dirección de la fuerza elástica está en la línea que conecta el punto de contacto y el centro de la pelota, y apunta hacia el objeto que recibe la fuerza.
Cuando la bola está en contacto con la bola, la dirección de la fuerza elástica es perpendicular al plano de corte del punto de contacto, pasa por los centros de las dos bolas y apunta hacia el objeto que soporta la fuerza.
Las barras de luz pueden estar sujetas a presión y pueden verse afectadas por la presión. Pueden estar a lo largo de la barra o no. La dirección depende del significado de la pregunta.
La ley de Hooke y sus aplicaciones.
Dentro del límite elástico, la fuerza elástica de un resorte es proporcional a su deformación (longitud de extensión o acortamiento)
F=kx (K es el coeficiente de rigidez del resorte, x es la variable del resorte, f es la fuerza elástica)
Desde el punto final del resorte, compare la posición real con la posición del punto final cuando el resorte tiene su longitud original, determine la forma y cantidad de deformación del resorte y, de ese modo, determine la dirección de la fuerza elástica.
Características de los resortes ligeros.
La cuerda solo produce tensión. La tensión de la cuerda tensora está en la dirección de la cuerda y apunta a la dirección de contracción de la cuerda. No puede producir un efecto de soporte.
Calidad insignificante
ley
La fuerza sobre la cuerda liviana es igual en todas partes y la dirección de la fuerza de tracción es a lo largo de la cuerda.
La cuerda ligera no se puede estirar.
Para sistemas conectados por cables ligeros, la energía mecánica del sistema se perderá cuando los cables ligeros choquen o impacten.
La elasticidad de la cuerda ligera cambiará repentinamente.
primavera ligera
Características: Puede comprimirse o estirarse y su fuerza elástica está relacionada con la cantidad de alargamiento o contracción del resorte.
ley
La fuerza sobre el resorte ligero es igual en todas partes y su dirección es opuesta a la dirección de deformación elástica.
La fuerza elástica del resorte no cambiará repentinamente.
Relación serie y paralelo
Conexión en serie: cuando dos resortes idénticos se conectan en serie, el coeficiente de avance es solo la mitad del coeficiente de avance de un resorte. Esto se debe a que aumenta el número de espiras del resorte.
Conexión en paralelo: Si se conectan dos resortes idénticos en paralelo, su coeficiente de avance es el doble que el de un resorte. Esto se debe a que el alambre del resorte se vuelve más grueso.
Fricción
Concepto y condiciones de producción.
Cuando un objeto se mueve relativamente o tiene tendencia a moverse con respecto a la superficie de otro objeto, la fuerza que impide el movimiento relativo o la tendencia del movimiento relativo se llama fricción, que se puede dividir en fricción estática y fricción deslizante.
Generar condiciones
Superficie de contacto rugosa
Hay elasticidad entre los objetos en contacto entre sí.
Hay movimiento relativo o tendencia al movimiento relativo entre superficies de contacto.
La presencia o ausencia de fricción (método)
Método condicional: Hay presión entre las superficies de contacto, son rugosas y tienen tendencia al movimiento relativo.
"Método de recubrimiento de aceite": se supone que se aplica una capa de aceite suave ideal entre las superficies de contacto. Si el estado de movimiento permanece sin cambios, no habrá fricción. Si el estado de movimiento cambia, habrá fricción y la dirección es opuesta. a la dirección del movimiento relativo.
Método de estado: el estado de movimiento de un objeto está relacionado con la fuerza sobre el objeto.
Método de interacción de fuerzas: cuando es difícil determinar la dirección de la fuerza de fricción sobre un objeto, se puede juzgar en función de la fuerza de fricción sobre otro objeto que interactúa con él según las características de dos fuerzas iguales y opuestas.
Dirección de fricción estática (método)
Método de suposición: suponga que la superficie de contacto entre dos objetos es lisa (La dirección de la fricción estática es opuesta a la dirección del movimiento relativo del objeto)
Si dos objetos no se mueven entre sí, significa que no tienen tendencia al movimiento relativo ni fricción estática.
Si dos objetos se mueven entre sí, significa que originalmente tenían una tendencia de movimiento relativo, y la dirección de la tendencia de movimiento relativo original es la misma que la dirección del movimiento relativo basándose en el supuesto de que la superficie de contacto es lisa.
Método de equilibrio: según las condiciones del equilibrio de dos fuerzas, se puede juzgar la dirección de la fricción estática
Método de deducción inversa: a partir del estudio del estado de movimiento y las condiciones de fuerza de un objeto, infiere las condiciones que debe tener.
La magnitud de la fricción estática (la fuerza de la tendencia del movimiento relativo)
Cuanto más fuerte es la tendencia, mayor es la fricción, pero no puede exceder la fricción estática máxima.
No tiene relación directa con la fuerza de extrusión mutua f de la superficie de contacto. El tamaño específico puede determinarse por el estado de movimiento del objeto combinado con las leyes dinámicas.
La tasa de fricción estática máxima es mayor que la fuerza de fricción por deslizamiento.
El efecto de la fricción estática es obstaculizar la tendencia del movimiento relativo de los objetos, pero no necesariamente obstaculiza el movimiento de los objetos. Puede ser potencia o resistencia.
fricción de deslizamiento
La dirección de la fricción por deslizamiento es siempre opuesta a la del objeto y la dirección del movimiento es opuesta.
en conclusión
Cuando dos objetos que se mueven en la misma dirección se superponen, la fuerza de fricción sobre el objeto que se mueve rápidamente es resistencia y la fuerza de fricción sobre el objeto que se mueve lentamente es potencia.
Cuando dos objetos se superponen y se mueven uno hacia el otro, la fuerza de fricción que experimentan ambos objetos es resistencia.
calcular
Distinguir entre fricción estática y fricción deslizante.
Calcule usando la definición: F=μFn
Calcular usando ecuaciones de equilibrio.
Calculado usando la segunda ley de Newton (cuando está en estado de no equilibrio, se pueden usar ecuaciones dinámicas para calcular)
El tamaño de la fuerza de fricción por deslizamiento no tiene nada que ver con el tamaño de la superficie de contacto, la velocidad y la aceleración del movimiento del objeto, y solo está determinado por el factor de fricción cinética y la presión positiva. El factor de fricción cinética está relacionado con las propiedades. y rugosidad del material de la superficie de contacto.
cambio repentino en la fricción
Cambios en la fuerza o el movimiento de un objeto (que provocan cambios repentinos en las propiedades de fuerza y movimiento del objeto)
La fricción estática es una fuerza pasiva (su presencia, magnitud y dirección dependen de la tendencia del movimiento relativo entre objetos y las condiciones de otras fuerzas)
La fricción tiene un valor máximo.
El estado de fricción cero es el estado crítico del cambio de dirección.
La fricción estática alcanza su valor máximo, que es el estado crítico en el que el objeto permanece relativamente estacionario.
La fricción por deslizamiento existe entre objetos en movimiento relativo (cuando dos objetos tienen la misma velocidad, la fricción por deslizamiento puede cambiar repentinamente)
Dentro del rango máximo de fricción estática de la fuerza de fricción, si los dos objetos pueden mantenerse relativamente estacionarios (la aceleración es igual), entonces la fuerza cambiará a fricción estática o desaparecerá; de lo contrario, no habrá cambios.
Síntesis y descomposición de la fuerza.
La síntesis de fuerzas y la regla del paralelogramo.
Fuerza resultante: El efecto producido por una fuerza puede ser el mismo que el efecto producido por varias fuerzas originales actuando juntas. Síntesis de fuerzas: Encuentra la resultante de varias fuerzas. La fuerza resultante y la fuerza componente son una relación equivalente.
regla del paralelogramo
subtema
calcular
Teorema de pitágoras
bronceado (ángulo)
subtema
En un paralelogramo, las fuerzas componentes son ciertas. Cuanto mayor es el ángulo entre las fuerzas componentes, menor es la fuerza resultante.
La relación entre el cambio de la fuerza resultante y el tamaño de las fuerzas componentes.
Cuando el ángulo entre dos componentes de la fuerza es un ángulo agudo, si uno de los componentes de la fuerza aumenta desde cero, la fuerza resultante aumenta
Cuando el ángulo entre dos fuerzas componentes es un ángulo obtuso y una de las fuerzas componentes aumenta desde cero, la fuerza resultante primero disminuye y luego aumenta.
descomponer, resolver
El objeto en el suelo está sujeto a una fuerza de tracción oblicua hacia arriba F. Por un lado, la fuerza de tracción F hace que el objeto avance a lo largo del suelo horizontal y, por otro lado, lo levanta hacia arriba. F se puede descomponer en una fuerza horizontal hacia adelante F1 y una fuerza vertical hacia arriba F2·F1= Fcosα, F2=Fsinα
Cuando un objeto de masa m está estacionario en un plano inclinado, su gravedad produce dos efectos. Uno es la fuerza componente F1 que hace que el objeto se deslice hacia abajo por el plano inclinado. El otro es la fuerza componente F2 que hace que el objeto presione el plano inclinado. F2=mg·sinα, F2 =mg·cosα
Una bola lisa con masa m está bloqueada por un deflector vertical. Cuando está estacionaria sobre la superficie inclinada, su gravedad produce dos efectos: uno es la fuerza componente F1 que presiona la bola contra el deflector y el otro es la componente de fuerza F1. que hace que la pelota presione contra la superficie inclinada Fuerza F2·F1=mg·tanα.
descomposición ortogonal
Descomponer la fuerza conocida en dos direcciones mutuamente perpendiculares.
Establecer ejes de coordenadas: Generalmente, se selecciona como origen el punto de acción de la fuerza del punto común.
En estática, el principio es tener pocas fuerzas descompuestas y fuerzas fáciles de descomponer (tantas fuerzas como sea posible en el eje de coordenadas)
En dinámica, se acostumbra utilizar la dirección de aceleración y la dirección de aceleración vertical como ejes de coordenadas para establecer un sistema de coordenadas.
Un objeto está sujeto a múltiples fuerzas. Al encontrar la fuerza resultante F, cada fuerza se puede descomponer a lo largo de los ejes x e y mutuamente perpendiculares.
problema de valor optimo
Equilibrio de puntos de fuerza común
Estado de equilibrio y condiciones de equilibrio.
El equilibrio de fuerzas de punto común se refiere a varias fuerzas que actúan sobre el mismo punto de un objeto o cuyas líneas de acción se cruzan en un punto, manteniendo el objeto en movimiento lineal uniforme o en un estado estacionario.
Condición: F = 0
inferencia
Equilibrio de dos fuerzas: si un objeto está en equilibrio bajo la acción de dos puntos de fuerza comunes, las dos fuerzas deben ser iguales en magnitud y opuestas en dirección.
Equilibrio de tres fuerzas: si un objeto está en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas de punto común, cualquiera de las fuerzas es igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza resultante de las otras dos fuerzas, y los vectores de estas tres Las fuerzas pueden formar un triángulo vectorial cerrado.
Equilibrio de fuerzas múltiples: si un objeto está en equilibrio bajo la acción de múltiples fuerzas de puntos comunes, cualquiera de las fuerzas es igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza resultante de las otras fuerzas.
El número de fuerzas sobre un objeto.
Primero el enfoque holístico, luego el enfoque de aislamiento
1. Fuerzas de campo (gravedad, fuerza de campo eléctrico, fuerza de campo magnético) 2. Fuerza de contacto (elasticidad, fricción) 3. Otras fuerzas
método
Método de descomposición ortogonal
Método del triángulo vectorial (triángulos similares)
Equilibrio multicuerpo, equilibrio espacial.
Primero integrar (fuerzas externas conocidas) y luego aislar (encontrar fuerzas internas)
Primero aislar (fuerzas internas conocidas) y luego el conjunto (encontrar fuerzas externas)
Cuando las fuerzas no están en el mismo plano pero están equilibradas, el sólido quedará aplanado.
valor extremo crítico
Problema crítico: el estado de transición cuando un determinado fenómeno físico (o estado físico) cambia a otro fenómeno físico (u otro estado físico)
razonamiento hipotético
extremo
máximo
valor mínimo
integral
Análisis de límites: llevar una determinada cantidad física al extremo
En el punto crítico, analizar y calcular utilizando el método del problema de equilibrio.
La primera ley de Newton
contenido y comprensión
Todos los objetos siempre mantienen un estado de movimiento lineal uniforme o un estado de reposo a menos que una fuerza que actúa sobre él lo obligue a cambiar este estado.
1. El estado de movimiento de un objeto cuando no se aplica ninguna fuerza sigue siendo un estado de movimiento lineal uniforme o un estado de reposo. 2. La fuerza no es lo que mantiene el movimiento de un objeto. El movimiento de un objeto no requiere fuerza para mantenerlo. 3. La fuerza es la causa del cambio del estado de movimiento de un objeto (la aceleración o fuerza de un objeto cuyo estado de movimiento cambia es la causa de la aceleración del objeto).
Señale que todos los objetos tienen inercia (la primera ley de Newton también se llama ley de inercia)
Comprender y aplicar la inercia
Los objetos tienen la capacidad de mantener un movimiento lineal uniforme o en reposo.
Medición: Masa (los objetos con gran masa tienen gran inercia, los objetos con pequeña masa tienen pequeña inercia)
El tamaño de la inercia del objeto no tiene nada que ver con la posición, fuerza, estado de movimiento, etc.
Universalidad: la inercia es una propiedad inherente de los objetos, y todos los objetos tienen inercia.
Segunda ley de Newton
Contenidos y cálculos básicos.
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él e inversamente proporcional a la masa del objeto. La dirección de la aceleración es la misma que la dirección de la fuerza.
naturaleza
Causalidad: La fuerza es lo que produce la aceleración. Si no hay fuerza no hay aceleración
Vectorialidad: Tanto la fuerza como la aceleración son vectores. La dirección de la aceleración de un objeto está determinada por la dirección de la fuerza externa resultante sobre el objeto (F=ma. El signo igual no solo significa que los valores en los lados izquierdo y derecho son iguales, pero también significa que la dirección es consistente: la dirección de la aceleración del objeto es la misma que la dirección de la fuerza externa resultante (la misma dirección).
Instantaneidad: cuando la fuerza sobre un objeto (con masa constante) cambia repentinamente, la aceleración también cambiará repentinamente al mismo tiempo; cuando la fuerza externa neta es cero, la aceleración será cero al mismo tiempo. La fuerza externa neta mantiene una correspondencia uno a uno (efecto instantáneo de la fuerza).
Relatividad: existe un sistema de coordenadas en la naturaleza. En este sistema de coordenadas, cuando un objeto no está sujeto a fuerza, mantendrá un movimiento lineal uniforme o en reposo. Dicho sistema de coordenadas se denomina sistema de referencia inercial (el suelo y el objeto). en reposo con respecto al suelo). O un objeto que se mueve en línea recta a una velocidad uniforme puede considerarse como un sistema de referencia inercial (la ley de Newton solo está en el sistema de referencia inercial de la ciudad de Sinoma).
Independencia: la aceleración generada por las fuerzas sobre un objeto no interfiere entre sí. La aceleración real del objeto es la suma vectorial de la aceleración generada por cada fuerza. La relación componente entre la fuerza componente y la aceleración componente en cada dirección. También sigue a Niu Er.
Identidad: a y F corresponden a un cierto estado del mismo objeto
imagen
imagen ft
Como se muestra en la figura, el gráfico 1 muestra que la fuerza F no cambia con el cambio de tiempo: es decir, la fuerza sobre el objeto es una fuerza constante. El gráfico 2 muestra que la fuerza F cambia uniformemente con el cambio de tiempo; : , es decir, la fuerza sobre el objeto es variable. La fuerza y la aceleración también cambian.
Por encima del eje x del tiempo, la fuerza F es positiva, lo que indica que la dirección de la fuerza ejercida sobre el objeto es positiva; por debajo del eje del tiempo, la fuerza F es negativa. Indica que la dirección de la fuerza sobre el objeto es la dirección negativa.
La intersección de dos líneas gráficas F-t indica que las fuerzas sobre los dos objetos son las mismas y la pendiente de la gráfica indica qué tan rápido cambia la fuerza con el tiempo.
El área encerrada por la gráfica F-t y el eje de coordenadas del tiempo es igual al impulso de la fuerza F dentro de un período de tiempo, es decir, I = Fr. Si la fuerza F es una fuerza constante, entonces el área encerrada por la gráfica es S1. = I1 = Ft; si la fuerza F es una fuerza variable Usando el método del microelemento, podemos obtener S2=I2=ΣFntn. Por lo tanto, independientemente de si la fuerza sobre el objeto es una fuerza constante o una fuerza variable, la imagen F-t puede ser. utilizarse para encontrar el impulso.
Después de obtener el impulso de la imagen F-t, podemos usar la definición de impulso para encontrar la fuerza promedio en esta sección del codo.
F-una imagen
Significado: refleja el cambio de la aceleración del objeto con el tiempo.
Si la imagen es paralela al eje t, significa que el objeto se mueve en línea recta con velocidad uniforme; si la imagen es una curva o una línea recta inclinada, significa que el objeto se mueve con aceleración variable.
La imagen del primer cuadrante indica que la dirección de aceleración del objeto es positiva; la imagen del cuarto cuadrante indica que la dirección de aceleración del objeto es negativa.
El área encerrada por la imagen y el eje t representa el cambio en la velocidad del objeto. El área en el primer cuadrante representa el aumento en la velocidad del objeto en la dirección positiva y el área en el cuarto cuadrante representa el aumento en la velocidad del objeto. velocidad en dirección negativa.
Sistema de unidad mecánica
Unidades base y derivadas
advertencia
Es una unidad internacional, no necesariamente una unidad básica (en el Sistema Internacional de Unidades, las unidades distintas de las siete unidades básicas son unidades derivadas)
La relación entre unidades de cantidades físicas se puede derivar mediante fórmulas físicas correspondientes, pero no todas las unidades de cantidades físicas se pueden derivar entre sí.
naturaleza
Isotropía: la dirección de la aceleración es la misma que la dirección de la fuerza externa que actúa sobre el objeto.
Propiedades vectoriales (regla del paralelogramo, regla del triángulo, establecimiento de un sistema de coordenadas rectangulares)
Poder de descomposición
Aceleración descompuesta
instantaneidad
problema de mutación
Alambre y varilla delgados (superficie de contacto): la cantidad de deformación es extremadamente pequeña, la recuperación de la deformación no lleva tiempo y la fuerza elástica cambia repentinamente en un instante.
Resorte o cuerda de goma: la cantidad de deformación es extremadamente pequeña, se necesita tiempo para recuperarse de la deformación y la fuerza elástica no cambia repentinamente en un instante.
movimiento lineal con aceleración variable
Modelo de caída de gotas de lluvia: la resistencia cambia con la velocidad, por lo que la aceleración cambia con la fuerza externa resultante
Modelos de puenting y trampolín: la fuerza elástica cambiará con el cambio de la cantidad de deformación y la cantidad de deformación cambiará con el movimiento.
Proceso de arranque de la locomotora: durante el proceso de arranque a potencia constante, la fuerza de tracción de la locomotora disminuirá a medida que aumenta la velocidad.
problema del conectoma
método de aislamiento, método holístico
Método holístico: si los objetos en el cuerpo conectado tienen la misma aceleración y no es necesario encontrar la fuerza de interacción entre los objetos, se pueden considerar como un todo y se puede analizar la fuerza externa total sobre todo el cuerpo.
Método de aislamiento: si la aceleración de cada objeto en el cuerpo conectado es diferente, o si se requiere la fuerza entre los objetos en el sistema, el objeto debe aislarse del sistema.
Aplicación alternativa: si los objetos conectados tienen la misma aceleración y se requiere la fuerza entre los objetos, primero puede usar el método general para encontrar la aceleración y luego usar el método de aislamiento para seleccionar el objeto de investigación apropiado (primero encuentre la aceleración como entero, y luego encuentre la fuerza interna del método de aislamiento)
Cuando la aceleración es diferente
Características de fuerza de los conectores.
En cualquier caso, la tensión en la cuerda es igual y las fuerzas elásticas en ambos extremos de la cuerda, la varilla y el resorte también son iguales.
Cuando dos objetos están conectados por contacto, las fuerzas elásticas ejercidas entre sí por los objetos en contacto son iguales y de magnitud opuesta.
Características del movimiento (diferente aceleración)
Conexión de resorte: durante el proceso de deformación del resorte, la velocidad y la aceleración de los conectores en ambos extremos no son necesariamente iguales. Cuando la deformación del resorte es máxima, la velocidad de los conectores en ambos extremos es igual, pero la aceleración aún no es. necesariamente iguales.
Conexión de contacto: cuando dos bloques apilados están en contacto y se deslizan entre sí, la aceleración puede ser diferente.
Aplicación básica (el puente entre fuerza y movimiento es la aceleración)
Conocimiento de fuerza y movimiento/Conocimiento de movimiento y fuerza
Análisis de fuerza: se requiere dibujar el diagrama de fuerza del objeto en proporción
Análisis de movimiento: determinado en función de la fuerza externa combinada y la velocidad inicial del objeto.
Analiza la fuerza sobre el objeto y usa Niu para encontrar la aceleración. Según las características del movimiento, utilice fórmulas cinemáticas para encontrar el movimiento del objeto.
múltiples procesos
Consta de múltiples procesos pequeños. El estado final del proceso anterior es el estado inicial del siguiente proceso. Analice cada proceso (la aceleración puede cambiar, pero la velocidad permanece sin cambios).
Modelos comunes
Movimiento lineal: movimiento lineal en el plano horizontal, movimiento lineal en el plano inclinado, movimiento lineal en la cinta transportadora
Movimiento circular: movimiento circular del modelo de cuerda, movimiento circular del modelo de varilla de movimiento circular, movimiento circular del modelo de puente arqueado
Movimiento de lanzamiento plano: movimiento de lanzamiento plano relacionado con el plano inclinado, movimiento de lanzamiento plano relacionado con la órbita circular
tercera ley de newton
conceptos y comprensión
La interacción entre objetos es mutua. Entre dos objetos, cuando un objeto ejerce una fuerza sobre el otro objeto, este último debe ejercer una fuerza (fuerza de reacción) sobre el objeto al mismo tiempo. Un objeto también es un objeto que recibe fuerza (la interacción entre dos objetos se llama fuerza de acción y fuerza de reacción).
Tercera ley de Newton: Las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son siempre iguales en magnitud, opuestas en dirección y actúan en la misma línea recta.
Fórmula: F=-F'
Fuerzas de acción y reacción y fuerzas de equilibrio.
relación
Tres características: tamaño, naturaleza, cambios.
Tres diferencias: dirección, objeto que recibe la fuerza y efecto.
Tres irrelevancias: tipo de objeto, estado de movimiento del objeto y si el objeto interactúa con otros objetos.
Comparar
diferencia
Objeto forzado
Fuerzas de acción y reacción: actúan sobre dos objetos que interactúan.
Fuerza equilibrada: actuando sobre el mismo objeto.
Dependencias
Fuerza de acción y fuerza de reacción: aparecen al mismo tiempo, desaparecen al mismo tiempo, cambian al mismo tiempo y no pueden existir solas.
Fuerza equilibrada: no hay dependencia. Si se retira una fuerza, la otra clase de fuerza seguirá existiendo, pero la fuerza sobre el objeto ya no estará equilibrada.
naturaleza de la fuerza
Fuerzas de acción y reacción: deben ser las mismas
Equilibrio: puede ser igual o diferente
Mismo punto
Fuerzas de acción y reacción: magnitud y dirección.
Fuerzas equilibradas: iguales en magnitud, opuestas en dirección, actuando sobre la misma línea recta
Sobrepeso e ingravidez
concepto
Sobrepeso: La presión de un objeto sobre el soporte (la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es mayor que la gravedad del objeto.
Ingravidez: el fenómeno de que la presión de un objeto sobre el soporte (la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es menor que la gravedad del objeto.
Ingravidez total
Cuando la aceleración hacia abajo del objeto es igual a g, la presión del objeto sobre el soporte (la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es igual a cero.
Cuando hay total ingravidez, todos los fenómenos relacionados con la gravedad desaparecen.
Nota: Cuando un objeto se encuentra en un estado de total ingravidez, no existe fuerza elástica entre él y otros objetos en contacto. En este momento, el objeto solo se ve afectado por la gravedad o la gravedad. El efecto de la gravedad se utiliza completamente para cambiar el estado de movimiento del objeto sin deformarlo, es decir, el peso aparente del objeto es cero.
Peso real: la gravedad real ejercida por un objeto, es decir, la gravedad verdadera. Peso visual: la gravedad medida, es decir, el foco de la expresión.
Computación y Aplicaciones
exceso de peso
La dirección de aceleración de un objeto es verticalmente hacia arriba.
Estado del movimiento: acelerando hacia arriba o desacelerando
Ecuación: F-mg=ma F=m(g a)
ingravidez
La dirección de aceleración de un objeto es verticalmente hacia abajo.
Estado del movimiento: acelerando hacia abajo o desacelerando hacia arriba
Ecuación: mg-F=ma F=mg-ma
Ingravidez total
La dirección de aceleración de un objeto es verticalmente hacia abajo y su magnitud es igual a la aceleración debida a la gravedad g.
Disminuir o desacelerar para subir con aceleración a=g
Ecuación: mg-F=ma F=0
Aplicación integral de las leyes del movimiento de Newton.
isócronas
ley
(A) Un objeto se desliza hacia abajo desde el reposo a lo largo de todas las cuerdas suaves ubicadas en el mismo círculo vertical, y el tiempo que tarda en alcanzar el punto más bajo del círculo es igual.
(B) El tiempo que le toma a un objeto viajar desde el reposo hasta cada punto del círculo a lo largo de diferentes cuerdas suaves desde el punto más alto del mismo círculo vertical es igual
condición
circulo vertical
liso
El punto inicial es el punto más alto o el punto final es el punto más bajo
subtema
La longitud de la trayectoria es la longitud de la cuerda.
Características
El tiempo que tarda el bloque en moverse a lo largo de la cuerda es igual al tiempo que tarda el bloque en caer libremente a lo largo del diámetro.
El punto inicial y el punto medio del movimiento de un objeto que satisface la ley isócrona están en el mismo círculo.
Estado crítico (condiciones que producen valores críticos y valores extremos)
Condiciones para la separación de objetos en contacto: la fuerza elástica de interacción es cero y la aceleración es igual
La condición crítica para que la cuerda se relaje (se rompa): la tensión en la cuerda es cero (máxima)
Las condiciones críticas para el deslizamiento relativo entre dos objetos: la fricción estática alcanza el valor máximo y la aceleración es igual.
La condición para la aceleración máxima: fuerza externa total máxima
Las condiciones para el valor máximo de la velocidad: cuando la aceleración es cero, la velocidad toma el valor máximo (en la mayoría de los casos)
Aplicación a problemas de placas.
Características: involucra dos objetos y hay un deslizamiento relativo entre los objetos.
Análisis de derecho
Preste atención a las dos relaciones de desplazamiento: cuando el control deslizante se mueve de un extremo de la patineta al otro extremo Si el control deslizante y la patineta se mueven en la misma dirección, la diferencia de desplazamiento es igual a la longitud de la tabla. Si el control deslizante y la patineta se mueven en direcciones opuestas, la suma de los desplazamientos es igual a la longitud de la tabla.
Si la longitud de la tabla es L, el desplazamiento del control deslizante es x1 y el desplazamiento de la patineta es x2 Cuando se mueve en la misma dirección: L=x1-x2 Durante el movimiento inverso: L=x1 x2
paso
Dibuja un diagrama de fuerza.
Analizar el proceso de movimiento (pintar los estados de movimiento inicial y final)
Agarre la conexión de la placa (tiempo, velocidad, desplazamiento)
serie de ecuaciones
cinta transportadora
nivel
inclinación
síntesis de modelos
energía, impulso
Mecánica (F=ma)
Kinesiología