Презентація "Розв'язування задач на рух системи зв'язаних тіл"

Тема уроку: « Рух системи зв’язаних тіл під дією кількох сил» Підготував вчитель фізики. Новоданилівської філії КЗ «ОЗЗСО « Сузір’я»Євсєєв Юрій Володимирович

Розглянемо типи і алгоритм розв’язування задач на рух системи зв’язаних тіл під дією кількох сил. Всі задачі на рух системи зв’язаних тіл під дією кількох сил можна поділити на чотири групи:1 група- рух системи зв’язаних тіл у горизонтальному напрямку (рух автомобіля з причепом, рух трамваїв, рух залізничних составів);2 група- рух системи зв’язаних тіл у вертикальному напрямку ( підняття вантажів з а допомогою нерухомого блока, переміщення вантажів зо допомогою гелікоптерів);3 група- рух системи зв’язаних тіл по похилій або похилим площинам ( затягування або закочування вантажу в кузов автомобіля, рух автомобілів з причепами на підйомах або спусках);4 група- рух системи зв’язаних тіл як в горизонтальному так і вертикальному напрямі.

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу вертикальному напрямку. Два тіла зв’язані між собою піднімаються ( опускаються) вертикально вгору. Постільки під час цього руху всі сили спрямовані вертикально то їх проекції на вісь ОХ будуть дорівнювати нулю, а проекції цих сил на вісь ОУ будуть рівні самим силам. Розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. Перший варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням вертикально вгору. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення.

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу вертикальному напрямку. Отримуємо систему рівнянь: Складем рівняння руху для кожного з тіл вибравши рух вгору за додатній. Отримаємо систему рівнянь в проекціях Далі розв’язуємо систему рівнянь знаходячи необхідну силу чи іншу фізичну величину. T- в даному випадку позначає сили пружності, які виникають між зв’заними тілами(Згідно третього закону Ньютона вони рівні за модулем і протилежні за напрямком).

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу вертикальному напрямку. Другий варіант – нехай система тіл рухається вертикально вгору рівномірно прямолінійно ( a=0 – згідно першого закону Ньютона)Розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. Отримуємо систему рівнянь: Складем рівняння руху для кожного з тіл вибравши рух вгору за додатній. Отримаємо систему рівнянь в проекціях Далі розв’язуємо систему рівнянь знаходячи необхідну силу чи іншу фізичну величину.

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу вертикальному напрямку. Два тіла зв’язані між собою за допомогою нерухомого блока рухаються вертикально в різні сторони. Третій варіант- розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. На кожне тіло діють дві сили: сили тяжіння напрямлені вниз і сили натягу нитки напрямлені вгору. Під дією результуючої сили одне тіло буде рухатися вниз, а інше вгору. Отримуємо систему рівнянь: Складем рівняння руху для кожного з тіл вибравши рух вгору за додатній. Отримаємо систему рівнянь в проекціях

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу вертикальному напрямку. Четвертий варіант- нехай система тіл рухається рівномірно прямолінійно ( a=0 – згідно першого закону Ньютона)розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. На кожне тіло діють дві сили: сили тяжіння напрямлені вниз і сили натягу нитки напрямлені вгору. Під дією результуючої сили одне тіло буде рухатися вниз, а інше вгору. Отримуємо систему рівнянь: Складем рівняння руху для кожного з тіл вибравши рух вгору за додатній. Отримаємо систему рівнянь в проекціях

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальному напрямку. Два тіла зв’язані між собою рухаються горизонтально. Під час цього руху проекції усіх сил спрямованих вертикально на вісь ОХ будуть дорівнювати нулю, а проекції сил спрямованих горизонтально на вісь ОХ будуть рівні самим силам. Розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. Перший варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь: Отримаємо систему рівнянь в проекціях:

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальному напрямку. Два тіла зв’язані між собою рухаються горизонтально. Під час цього руху проекції усіх сил спрямованих вертикально на вісь ОХ будуть дорівнювати нулю, а проекції сил спрямованих горизонтально на вісь ОХ будуть рівні самим силам. Розглянемо і позначимо на малюнку всі сили, що діють на дану систему рухомих тіл. Другий варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь: Отримаємо систему рівнянь в проекціях:

Розглянемо рух системи зв’язаних тіл по похилій площині. Два тіла зв’язані між собою рухаються по похилій площині. Розмістимо вісь ОХ вздовж похилої площини, а вісь ОУ перпендикулярно до неї. Зображаємо всі сили, що діють на тіла. Перший варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. За додатній напрямок виберемо напрямок руху тіл. Отримуємо систему рівнянь: Отримаємо систему рівнянь в проекціях:

Розглянемо рух системи зв’язаних тіл по похилій площині. Два тіла зв’язані між собою рухаються по похилій площині. Розмістимо вісь ОХ вздовж похилої площини, а вісь ОУ перпендикулярно до неї. Зображаємо всі сили, що діють на тіла. Другий варіант – нехай система тіл рухається рівномірно.. За додатній напрямок виберемо напрямок руху тіл. Отримуємо систему рівнянь: Отримаємо систему рівнянь в проекціях:

Розглянемо рух системи зв’язаних тіл по похилій площині. Два тіла зв’язані між собою рухаються по похилих площинах. Розмістимо осі ОХ вздовж похилої площини, а осі ОУ перпендикулярно до неї. Зображаємо всі сили, що діють на тіла. Третій варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. За додатній напрямок виберемо напрямок руху тіл. Отримуємо систему рівнянь: Системи рівнянь в проекціях будуть мати вигляд для кожного з тіл окремо:

Розглянемо рух системи зв’язаних тіл по похилій площині. Два тіла зв’язані між собою рухаються по похилих площинах. Розмістимо осі ОХ вздовж похилої площини, а осі ОУ перпендикулярно до неї. Зображаємо всі сили, що діють на тіла. Третій варіант – нехай система тіл рухається рівномірно. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. За додатній напрямок виберемо напрямок руху тіл. Отримуємо систему рівнянь: Системи рівнянь в проекціях будуть мати вигляд для кожного з тіл окремо:

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальномуі вертикальному напрямку. Під час цього руху осі координат будуть для кожного з тіл розміщені по різному і окремо. Перший варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Застосовуючи другий закон Ньютона запишемо рівняння руху для кожного тіла. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь: Переходячи до проекцій на осі ОХ і ОУ отримаємо три рівняння:

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальномуі вертикальному напрямку. Переходячи до проекцій на осі ОХ і ОУ отримаємо три рівняння: Далі розв’язуємо систему рівнянь знаходячи необхідну силу чи іншу фізичну величину. Другий варіант – нехай система тіл рухається рівномірно. Застосовуючи перший закон Ньютона напишемо рівняння руху для кожного тіла. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь:

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальномуі вертикальному напрямку. Під час цього руху осі координат будуть для кожного з тіл розміщені по різному і окремо. Третій варіант – нехай система тіл рухається з прискоренням. Застосовуючи другий закон Ньютона запишемо рівняння руху для кожного тіла. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь: Переходячи до проекцій на осі ОХ і ОУ отримаємо три рівняння:

Розглянемо рух системи зв’язаних тілу у горизонтальномуі вертикальному напрямку. Під час цього руху осі координат будуть для кожного з тіл розміщені по різному і окремо. Четвертий варіант – нехай система тіл рухається рівномірно ( знаходиться в стані спокою). Застосовуючи перший закон Ньютона запишемо рівняння руху для кожного тіла. Постільки тіла зв’язані між сабою то обидва будуть мати однакове прискорення. Отримуємо систему рівнянь: Переходячи до проекцій на осі ОХ і ОУ отримаємо три рівняння:

Алгоритм розв’язування задач на рух системи зв’язаних тіл1. Зобразити графічно тіла відповідно до умови задачі.2. Зобразити всі сили прикладені до кожного із тіл.3. Зобразити систему координат.4. Застосовуючи перший чи другий закон Ньютона, відповідно до умови задачі, записати рівняння руху для кожного з тіл у векторній формі.5. Записати отримані рівняння в проекціях на осі ОХ і ОУ.6. З утвореної системи рівнянь знаходимо невідомі величини обумовлені умовою задачі.