Resumen de puntos de conocimiento del segundo curso obligatorio de física.

1. El equilibrio de los objetos de fuerza

1. La fuerza es el efecto de un objeto sobre un objeto. Es la razón por la que el objeto se deforma y cambia su estado de movimiento. , produce aceleración). La fuerza es vectorial.

2. Gravedad (1) La gravedad es causada por la atracción de la Tierra hacia los objetos.

[Nota] La gravedad es causada por la atracción de la Tierra, pero no se puede decir. que la gravedad es la tierra. La atracción de la gravedad es un componente de la gravitación universal.

Pero cerca de la superficie de la tierra, se puede considerar que la gravedad es aproximadamente igual a la gravitación universal

(2) La magnitud de la gravedad: G=mg en la superficie de la tierra, G/=mg/ a una altura h sobre el suelo, donde g/=[R/(R+h)]2g

(3) Dirección de la gravedad: verticalmente hacia abajo (no necesariamente apuntando al centro de la tierra).

(4) Centro de gravedad: el punto donde se ejerce la fuerza gravitacional resultante sobre cada parte del objeto. El centro de gravedad del objeto no está necesariamente sobre el objeto. > 3. Causa de la fuerza elástica (1): debido a Ocurre cuando un objeto que sufre deformación elástica tiene tendencia a recuperar su deformación

(2) Condiciones de aparición: ① contacto directo; deformación.

(3) Dirección de la fuerza elástica: Opuesta a la dirección de deformación del objeto, el objeto que recibe la fuerza elástica es el objeto que causa la deformación, y el objeto que aplica la fuerza es el objeto que se deforma. En el caso de contacto punto-superficie, es perpendicular a la superficie;

En dos superficies curvas En el caso de contacto (equivalente a contacto puntual), es perpendicular al plano tangente común que pasa por ellas. el punto de contacto.

①La dirección de la fuerza de tracción de la cuerda siempre es a lo largo de la cuerda y apunta a la dirección de contracción de la cuerda, y en una cuerda ligera la tensión es la misma en todas partes.

②La varilla ligera puede producir presión y tensión, y la dirección no es necesariamente a lo largo de la varilla.

(4) El tamaño de la fuerza elástica: en circunstancias normales, debe resolverse de acuerdo con la. estado de movimiento del objeto, usando condiciones de equilibrio o la ley de Newton La fuerza del resorte se puede resolver mediante la ley de Hooke

★Ley de Hooke: Dentro del límite elástico, el tamaño de la fuerza del resorte y la forma de. el resorte La variable es proporcional, es decir, F=kx.k es el coeficiente de rigidez del resorte, que solo está relacionado con el resorte mismo, y la unidad es N/m

4. Fricción.

( 1) Condiciones de ocurrencia: ① Hay presión entre objetos en contacto entre sí ③ La superficie de contacto no es suave ③ Hay movimiento relativo (fricción deslizante) o una tendencia al movimiento relativo ( fricción estática) entre los objetos en contacto. Falta uno de estos tres puntos.

(2) La dirección de la fuerza de fricción: a lo largo de la dirección tangente de la superficie de contacto, opuesta a la dirección de. el movimiento relativo o la tendencia del movimiento relativo del objeto, y puede ser igual o opuesto a la dirección del movimiento del objeto.

(3) Método para determinar la dirección de la fricción estática:

<. p> ① Método de hipótesis: Primero, suponga que la superficie de contacto de los dos objetos es lisa. En este momento, si los dos objetos no se mueven entre sí, significa que no tienen tendencia a moverse entre sí. , y no hay 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 cuando el contacto Se supone que la superficie es lisa. Entonces la dirección de la fuerza de fricción estática es relativa al objeto. La dirección de la tendencia del movimiento es opuesta para determinar la dirección de la fuerza de fricción estática.

②Método de equilibrio: la dirección. La fuerza de fricción estática se puede juzgar en función de la condición de equilibrio de dos fuerzas.

(4) Tamaño: primero determine cuál es la fricción y luego analícela y resuélvala de acuerdo con sus respectivas leyes. /p>

① Fricción por deslizamiento: Calcule usando la fórmula f = μF N, donde FN es la presión positiva del objeto, que no es necesariamente igual a la gravedad del objeto. Incluso puede que no tenga nada que ver con la gravedad. O se puede resolver utilizando condiciones de equilibrio o la ley de Newton según el estado de movimiento del objeto.

② Tamaño de la fuerza de fricción estática: el tamaño de la fuerza de fricción estática puede variar entre 0 y f máx, y generalmente debería. basarse en El estado de movimiento de un objeto se resuelve mediante condiciones de equilibrio o ley de Newton

5. Análisis de fuerzas del objeto

(1) Determinar el objeto en estudio y analizarlo. efectos de los objetos circundantes sobre él No analice la fuerza ejercida por el objeto sobre otros objetos, y no piense erróneamente que la fuerza que actúa sobre otros objetos actúa sobre el objeto de investigación a través de "transmisión de fuerza". > (2) Presione Análisis secuencial de "fuerzas de propiedad". Es decir, análisis en el orden de gravedad, fuerza elástica, fuerza de fricción y otras fuerzas. No confunda "fuerza de efecto" con "fuerza de propiedad" y repita el análisis.

(3) Si hay una La dirección de la fuerza es difícil de determinar y se puede analizar mediante el método de hipótesis. Primero suponga que la fuerza no existe, imagine cómo se moverá el objeto en estudio. y luego examine en qué dirección debe estar la fuerza para que el objeto pueda alcanzar el estado de movimiento dado

6 Síntesis y descomposición de la fuerza

(1) Fuerza resultante y fuerza componente. : Si una fuerza actúa sobre un objeto, el efecto que produce es el mismo que el efecto producido por varias fuerzas actuando juntas. Si son iguales, esta fuerza se llama fuerza resultante de esas fuerzas, y esas fuerzas se llaman componentes de. esta fuerza. (2) El método fundamental de síntesis y descomposición de fuerzas: la regla del paralelogramo

（ 3) Síntesis de fuerzas: encontrar la resultante de varias fuerzas conocidas se llama síntesis de fuerzas

Las dos fuerzas en el punto *** (F 1 y F

2) El rango de valores de la fuerza resultante F es: |F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2.

(4) Descomposición de la fuerza: encontrar las componentes de una fuerza conocida es llamada Descomposición de fuerza (la descomposición de fuerza y ​​la síntesis de fuerza son operaciones inversas entre sí).

En problemas prácticos, las fuerzas conocidas generalmente se descomponen de acuerdo con los efectos reales producidos por la fuerza; la investigación de ciertos problemas, El método de descomposición ortogonal se utiliza en muchos problemas

7. Equilibrio de ***fuerza puntual

(1) ***Fuerza puntual: actuando sobre. el mismo punto del objeto, O varias fuerzas cuyas líneas de acción se cruzan en un punto

(2) Estado de equilibrio: Un objeto que mantiene un movimiento lineal uniforme o está en reposo se llama estado de equilibrio, que es. un estado en el que la aceleración es igual a cero.

(3 )★***La condición de equilibrio de un objeto bajo la acción de una fuerza puntual: la fuerza externa total sobre el objeto es cero, es decir. , ∑F=0. Si se utiliza el método de descomposición ortogonal para resolver el problema de equilibrio, la condición de equilibrio debe ser: ∑Fx =0 , ∑Fy =0

(4) Métodos comunes para resolver el equilibrio. problemas: método de aislamiento, método general, método de diagramación, método de similitud de triángulos, método de descomposición ortogonal, etc.

2. Movimiento lineal

1. Movimiento mecánico: el cambio en la posición de Un objeto en relación con otro objeto se llama movimiento mecánico, o movimiento para abreviar. Incluye movimiento de traslación, rotación y vibración. Para estudiar el movimiento de un objeto, se requiere la selección de un objeto de referencia (es decir, un objeto que se supone que lo hace). estar inmóvil). Para el movimiento del mismo objeto, si el objeto de referencia seleccionado es diferente, la descripción de su movimiento será diferente. La tierra se usa generalmente como objeto de referencia para estudiar el movimiento del objeto. p>

2. Partícula: Un punto utilizado para reemplazar un objeto con solo masa y sin forma ni tamaño. Es un modelo físico idealizado. El tamaño de un objeto por sí solo no puede usarse como base para ser considerado como una partícula. .

La distancia y el desplazamiento son conceptos completamente diferentes. En términos de tamaño, el tamaño del desplazamiento es generalmente menor que la distancia. Sólo en el movimiento lineal en una dirección, el tamaño del desplazamiento es igual a la distancia. /p>

4. Velocidad y velocidad

(1) Velocidad: una cantidad física que describe qué tan rápido se mueve un objeto.

①Velocidad promedio. : el desplazamiento de una partícula dentro de un cierto período de tiempo y la relación entre el tiempo que tarda en ocurrir este desplazamiento se llama velocidad promedio v durante este período (o desplazamiento), es decir, v = s/t. La velocidad promedio es una descripción aproximada del movimiento de velocidad variable.

②Velocidad instantánea: movimiento La velocidad de un objeto en un momento determinado (o en una posición determinada) apunta hacia el lado delantero a lo largo de la tangente al punto donde. La partícula se encuentra en la trayectoria. La velocidad instantánea es una descripción precisa del movimiento de velocidad variable.

(2) Velocidad: ①La velocidad solo tiene magnitud, no tiene dirección y es una cantidad escalar.

②Velocidad promedio: la relación entre la distancia recorrida por una partícula en un cierto período de tiempo y el tiempo necesario se llama velocidad promedio durante este período. En general, velocidad variable La velocidad promedio en movimiento no es necesariamente igual a la velocidad promedio. Son iguales sólo en movimiento lineal en una dirección.

5. Aceleración

(1) La aceleración describe el cambio en la velocidad. Es una cantidad física de velocidad, que es un vector. La aceleración también se llama tasa de cambio de velocidad.

(2) Definición: En el movimiento lineal uniforme, la relación entre el cambio de velocidad Δv y el tiempo Δt que tarda en ocurrir este cambio se llama aceleración uniforme. el movimiento lineal de velocidad está representado por a.

(3) Dirección: consistente con la dirección del cambio de velocidad Δv Pero no necesariamente consistente con la dirección de v.

[Nota] Aceleración No tiene nada que ver con la velocidad mientras la velocidad cambie, no importa cuán grande o pequeña sea, siempre que la velocidad no cambie (velocidad uniforme), no importa cuán grande sea la velocidad; es decir, la aceleración siempre es cero; siempre que la velocidad cambie rápidamente, sin importar si la velocidad es grande, pequeña o cero, la aceleración del objeto es mayor

6. Movimiento lineal uniforme (1. ) Definición: Un movimiento lineal con desplazamiento igual en cualquier tiempo igual se llama movimiento lineal uniforme

(2) Características: a=0, v=constante (3) Fórmula de desplazamiento: S=vt. /p>

7. Movimiento lineal de velocidad uniforme (1) Definición: Un movimiento lineal con cambios iguales de velocidad en un tiempo igual se llama movimiento lineal de velocidad uniforme

(2) Características: a=. constante (3)★Fórmula: Fórmula de velocidad: V=Vat Fórmula de desplazamiento: s=v0t+ at2

Fórmula de desplazamiento de velocidad: vt2-v02=2como velocidad promedio V=

Las fórmulas anteriores son todas fórmulas vectoriales. Al aplicar, se debe especificar la dirección positiva y luego el vector se debe convertir en una cantidad algebraica para resolver. Por lo general, se selecciona la dirección de velocidad inicial como la dirección positiva. el valor "+" si es consistente con la dirección positiva, y tomar el valor "-" si es opuesto a la dirección positiva

Conclusiones importantes

(1. ) Movimiento lineal de velocidad uniforme La diferencia de desplazamiento de una partícula en dos tiempos iguales consecutivos T es una constante, es decir,

ΔS=Sn+l –Sn=aT2 =constante

(2) Cambio de velocidad uniforme La velocidad instantánea de una partícula que se mueve linealmente en un momento intermedio dentro de un cierto período de tiempo es igual a la velocidad promedio durante ese período, es decir:

9. /p>

(1) Condición: La velocidad inicial es cero, afectada solo por la gravedad (2) Propiedades: Es un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero, a=g. p>(3) Fórmula:

10. Imagen en movimiento

(1) Imagen de desplazamiento (imagen st): ①La pendiente de la recta tangente en un punto de la imagen representa la correspondiente velocidad en ese momento

②La imagen es una línea recta que representa el objeto Si la imagen es una curva, significa que el objeto se mueve a una velocidad variable

③La imagen cruza el; Eje horizontal, lo que significa que el objeto se mueve de un lado del punto de referencia al otro lado.

(2) Imagen de velocidad (imagen v-t): ① En la imagen de velocidad, la velocidad del. el objeto se puede leer en cualquier momento

②En la imagen de velocidad, el desplazamiento del objeto dentro de un período de tiempo es igual al valor de la imagen de velocidad del objeto y el área encerrada por este eje de tiempo

③En la imagen de velocidad, el. desplazamiento del objeto en cualquier momento La aceleración de es la pendiente de la línea tangente en el punto correspondiente en la imagen de velocidad

④ La línea gráfica cruza el eje horizontal, lo que indica que la velocidad del objeto está en el. dirección opuesta.

⑤ La línea gráfica es una línea recta Indica que el objeto se mueve en línea recta a una velocidad uniforme o en línea recta a una velocidad uniforme; el objeto se mueve a una velocidad variable.

3. Ley del movimiento de Newton

★1. Todos los objetos mantienen siempre un estado de movimiento lineal uniforme o un estado de reposo. hasta que una fuerza externa lo obliga a cambiar este estado de movimiento.

(1) El movimiento es una propiedad de los objetos, y el movimiento de los objetos no requiere fuerza para mantenerse

(. 2) La ley establece que cualquier objeto tiene inercia.

(3) Los objetos sin fuerza no existen. La primera ley de Newton no puede verificarse directamente mediante experimentos, pero se basa en una gran cantidad de fenómenos experimentales. descubierto a través del razonamiento lógico del pensamiento, le dice a la gente otra nueva forma de estudiar problemas físicos: mediante la observación de una gran cantidad de fenómenos experimentales y el uso del pensamiento lógico humano, a partir de una gran cantidad de fenómenos, encuentre las leyes de las cosas. > (4) La primera ley de Newton es la base de la segunda ley de Newton. No puede considerarse simplemente como un caso especial de la segunda ley de Newton sin una fuerza externa. La primera ley de Newton es cualitativa. Geográficamente da la relación entre fuerza y ​​movimiento, y la segunda ley de Newton. da cuantitativamente la relación entre fuerza y ​​movimiento.

2. Inercia: propiedad de un objeto que mantiene un estado de movimiento lineal uniforme o un estado de reposo

(1) La inercia es. una propiedad inherente de los objetos, es decir, todos los objetos tienen inercia, que no tiene nada que ver con la fuerza y ​​​​el estado de movimiento del objeto. Por lo tanto, las personas sólo pueden "usar" la inercia pero no pueden "superar" la inercia (2). una medida de la inercia de un objeto.

★★★★3. Segunda ley de Newton: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza externa resultante ejercida sobre él e inversamente proporcional a la masa de el objeto. La dirección de la aceleración Igual que la dirección de la fuerza externa neta, la expresión F = ma

(1) La segunda ley de Newton revela cuantitativamente la relación entre fuerza y ​​movimiento. , podemos analizarlo según la segunda ley de Newton. Las leyes del movimiento de los objetos; por el contrario, conociendo el movimiento, podemos estudiar sus condiciones de fuerza según la segunda ley de Newton, que proporciona una base teórica para diseñar el movimiento y controlarlo. p>

(2) Segunda ley de Newton La expresión matemática para El efecto instantáneo Es decir, existe una correspondencia instantánea entre la fuerza que actúa sobre el objeto y su efecto. Cuando la fuerza cambia, la aceleración cambia y cuando la. Se elimina la fuerza, la aceleración se vuelve cero. El efecto instantáneo de la atención es la aceleración en lugar de la velocidad.

(4) Segunda ley de Newton F suma = ma, F suma es un vector, ma también es un vector, y las direcciones de ma y F sum siempre son consistentes. F sum se puede sintetizar y descomponer, y ma también se puede sintetizar y descomponer

4. dos objetos siempre son iguales en magnitud, opuestos en dirección y actúan sobre la misma línea recta.

(1) La tercera ley del movimiento de Newton señala que la interacción entre dos objetos es mutua, por lo que siempre aparecen fuerzas. en pares, siempre surgen y desaparecen al mismo tiempo. (2) La fuerza de acción y la fuerza de reacción son siempre fuerzas de la misma naturaleza.

(3) La fuerza de acción y la fuerza de reacción actúan sobre dos objetos diferentes. respectivamente, cada uno produce su propio efecto y no se pueden superponer.

5. El ámbito de aplicación de la ley del movimiento de Newton: objetos macroscópicos de baja velocidad y en el sistema inercial.

6. Sobrepeso e ingravidez

(1) Sobrepeso: Un objeto tiene aceleración hacia arriba y se dice que tiene sobrepeso. Un objeto con sobrepeso no tiene soporte para La presión F N sobre la superficie (o la fuerza de tracción sobre la. objeto suspendido) es mayor que la gravedad mg del objeto, es decir, F N = mg+ma (2) Ingravidez: Un objeto tiene aceleración hacia abajo y se dice que no tiene peso. La presión de un objeto ingrávido sobre la superficie de apoyo FN. (o la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) es menor que la gravedad del objeto mg. Es decir, FN = mg-ma. Cuando a = g, FN = 0, el objeto carece completamente de peso. ingravidez

Cuestiones a las que se debe prestar atención para comprender

① Independientemente de si el objeto está en un estado de ingravidez o de sobrepeso, la gravedad del objeto en sí no cambia, pero la presión del objeto sobre el El soporte (o la fuerza de tracción sobre el objeto suspendido) no es igual al objeto mismo. Gravedad ② El fenómeno de sobrepeso o ingravidez no tiene nada que ver con la velocidad del objeto y solo depende de la dirección de aceleración. y "Desacelerar ascenso" tienen sobrepeso; "Acelerar ascenso" y "Desacelerar ascenso" son ambos ingravidez.

③En un estado de total ingravidez, todos los fenómenos físicos normales causados ​​por la gravedad desaparecerán por completo, como el el péndulo se detiene, el equilibrio falla, los objetos sumergidos en agua ya no flotan y las columnas de líquido ya no generan presión, etc.

6. y el método de aislamiento se utiliza para encontrar la fuerza.

4. Movimiento curvilíneo y gravitación universal

1. Movimiento curvilíneo

(1) Las condiciones para que un objeto se mueva en un movimiento curvilíneo: el exterior total La fuerza (o aceleración) sobre la partícula en movimiento no está en la misma línea recta que la dirección de su velocidad (2) Características del movimiento curvo: la dirección de la velocidad de una partícula en un cierto punto es la dirección tangente de la curva que pasa por ese punto. La dirección de la velocidad de la partícula cambia todo el tiempo, por lo que el movimiento curvilíneo debe ser un movimiento de velocidad variable.

(3) Trayectoria del movimiento curvilíneo: la trayectoria de un objeto en movimiento curvilíneo se curva hacia la dirección. apuntado por la fuerza externa neta Si se conoce la trayectoria del movimiento del objeto, se puede determinar la fuerza externa neta sobre el objeto. La dirección general del movimiento, como la trayectoria del movimiento de lanzamiento plano se curva hacia abajo, la trayectoria circular. el movimiento siempre se curva hacia el centro del círculo, etc.

2. Síntesis y descomposición del movimiento

(1) Movimiento sintético La relación con el movimiento diminuto: ① Isoccronía ② Independencia; ③ Equivalencia.

(2) Las reglas para la síntesis y descomposición del movimiento: la regla del paralelogramo

(3) Principio de descomposición: descomponer según el efecto real del movimiento, y el movimiento real del objeto es el movimiento combinado

3. ★★★Movimiento de lanzamiento plano

(1) Características: ① Tiene velocidad inicial en la dirección horizontal; solo se ve afectado por la gravedad y es un movimiento curvo uniformemente variable cuya aceleración es la aceleración de la gravedad g.

(2) Reglas de movimiento: el movimiento de lanzamiento plano se puede descomponer en un movimiento lineal uniforme en dirección horizontal y caída libre. movimiento en la dirección vertical

① Establezca un sistema de coordenadas rectangular (generalmente el punto de lanzamiento es el origen de las coordenadas O, la dirección vo de la velocidad inicial es la dirección positiva del eje x y la dirección vertical hacia abajo es la dirección positiva del eje y);

② se maneja mediante dos leyes de submovimiento (como se muestra a la derecha).

4. 1) Describir el movimiento circular Cantidad física

①Velocidad lineal: describe la velocidad del movimiento circular de la partícula, el tamaño v=s/t (s es la longitud del arco en t tiempo), y la dirección es la dirección de la velocidad lineal de la partícula en un cierto punto del arco. La dirección tangente del punto del arco

② Velocidad angular: describe qué tan rápido gira la partícula alrededor del centro del círculo, el tamaño ω= φ/t (unidad rad/s), φ es el radio que conecta la partícula y el centro del círculo dentro de t tiempo. Su dirección no se estudia en la escuela secundaria.

③Período T, frecuencia f ---------El tiempo que tarda un objeto en movimiento circular en moverse durante una semana se llama período

p>

El número de vueltas que da un objeto. en el movimiento circular que se realiza a lo largo del círculo alrededor del centro por unidad de tiempo se llama frecuencia

⑥ Fuerza centrípeta: siempre apunta al centro del círculo, produciendo aceleración centrípeta solo cambia la velocidad lineal. La dirección no cambia la magnitud de la velocidad. [Nota] La fuerza centrípeta se nombra según el efecto de la fuerza. Al analizar la fuerza sobre una partícula en movimiento circular, no se debe agregar otra fuerza centrípeta además de la fuerza sobre. el objeto

(2) Movimiento circular uniforme: la velocidad lineal es constante, la velocidad angular, el período y la frecuencia son constantes, la aceleración centrípeta y la fuerza centrípeta también son constantes, y la velocidad es constante La velocidad. la dirección cambia todo el tiempo en el movimiento curvo de velocidad variable.

(3) Movimiento circular de velocidad variable: la velocidad cambia tanto en direcciones grandes como pequeñas. No solo existe aceleración centrípeta (la dirección del cambio de velocidad). ), pero también hay aceleración tangencial. Aceleración centrípeta (la dirección es a lo largo de la dirección tangente de la pista, utilizada para cambiar la magnitud de la velocidad). círculo, y la fuerza resultante no es necesariamente igual a la fuerza centrípeta. La componente de la fuerza externa total que apunta en la dirección del centro del círculo actúa como una fuerza centrípeta, produciendo una aceleración cardíaca. La fuerza externa combinada en la dirección tangencial produce una aceleración tangencial ① Como en la escena de la esquina superior derecha, la condición para que la pelota pase por el punto más alto es v ≥ v pro v pro La fuerza centrípeta proporcionada por la gravedad es v pro ② Como se muestra. en la parte inferior derecha En el escenario de la imagen, la condición para que la pelota pase el punto más alto es v ≥ 0.

5★. La ley de la gravitación universal

(1) La ley de la gravitación universal: Todos los objetos del universo se atraen entre sí La magnitud de la fuerza gravitacional entre dos objetos es. relacionado con su masa El producto es directamente proporcional e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.

Fórmula:

(2)★★★Aplicación de la ley de gravitación universal a. analizar el movimiento de los cuerpos celestes

① Método básico: trate el movimiento de los cuerpos celestes como un movimiento circular uniforme, y la fuerza centrípeta requerida la proporciona la gravitación universal. Es decir, dirección F = F:

Al realizar la solicitud, puede elegir la fórmula adecuada para el análisis o análisis según la situación real ②Estimación de la masa M y densidad ρ del cuerpo celeste:

(3) Tres velocidades cósmicas

①La primera velocidad cósmica: v 1 = 7,9 km/s, que es un satélite. La velocidad mínima de lanzamiento es también la velocidad máxima en órbita del satélite terrestre.

②La segunda velocidad cósmica (desprendimiento). velocidad): v 2 =11,2 km/s, la velocidad mínima de lanzamiento para que un objeto se libere de las limitaciones gravitacionales de la Tierra

③La tercera velocidad cósmica (velocidad de escape): v 3 =16,7 km. /s, la velocidad mínima de lanzamiento para que un objeto escape de las limitaciones gravitacionales del sol

(4) Satélite geosincrónico

El llamado satélite geosincrónico está estacionario con respecto al suelo. Este satélite está ubicado en una órbita estable a cierta altura sobre el ecuador, y su período de movimiento alrededor de la Tierra es igual al período de rotación de la Tierra, es decir, T=24h=86400s. Las órbitas de los satélites son altamente sincrónicas. sobre el suelo debe estar en el plano ecuatorial, y solo hay una órbita. Todos los satélites sincrónicos están en esta órbita, funcionando con la misma velocidad lineal, velocidad angular y periodo.

(5) Sobrepeso y peso. pérdida de satélites

El "sobrepeso" es el proceso de ascenso acelerado del satélite que entra en órbita y el proceso de descenso desacelerado durante la recuperación. Este escenario es el mismo que el del objeto con sobrepeso en el "ascensor". " es el proceso por el que el satélite entra en órbita después de entrar en órbita. Durante el funcionamiento normal, los objetos del satélite son completamente "ingrávidos" (porque la gravedad proporciona fuerza centrípeta). En este momento, los instrumentos del satélite, cuyos principios de fabricación están relacionados a la gravedad, no se puede utilizar normalmente

5. Momento

1. Momento e Impulso

(1) Momento: El producto de la masa y la velocidad de. un objeto en movimiento se llama impulso, es decir, p = mv. Es un vector y su dirección es la misma que la dirección de v. Dos impulsos iguales deben ser iguales en magnitud y dirección. p> (2) Impulso: El producto de una fuerza y ​​el tiempo de acción de la fuerza se llama impulso de la fuerza, es decir, I = Ft. El impulso también es un vector, y su dirección está determinada por la dirección del. fuerza.

2. ★★Teorema del momento: El impulso de la fuerza externa neta sobre un objeto es igual al cambio en su momento Expresión: Ft=p′-p o Ft=mv′-mv.

(1) La fórmula anterior es una fórmula vectorial Cuando se utiliza para analizar problemas, se debe prestar especial atención a la dirección del impulso, el impulso y el cambio de impulso.

(2). ) F en la fórmula es la fuerza resultante de todas las fuerzas externas, incluida la gravedad, sobre el objeto de investigación.

(3) El objeto de investigación del teorema del momento puede ser un solo objeto o un sistema de objetos. Para un sistema de objetos, solo necesita analizar la fuerza del sistema. No es necesario considerar la fuerza externa del sistema. La fuerza interna del sistema no cambia el impulso total de todo el sistema. p> (4) El teorema del momento se aplica no sólo a fuerzas constantes, sino también a fuerzas que cambian con el tiempo. Para fuerzas variables La fuerza F en el teorema de la fuerza y ​​el momento debe entenderse como el valor promedio de la fuerza variable dentro de la acción. tiempo.

★★★ 3. La ley de conservación del momento: Un sistema no está sujeto a fuerzas externas o la suma de las fuerzas externas es cero, el momento total de este sistema permanece sin cambios. /p>

Expresión: m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ′+m 2 v 2 ′

(1 ) Condiciones para el establecimiento de la ley de conservación del momento

①El sistema no está sujeto a fuerzas externas o la fuerza resultante de las fuerzas externas sobre el sistema es cero.

②Aunque la fuerza resultante de las fuerzas externas sobre el sistema no es cero. , La fuerza externa del sistema es mucho menor que la fuerza interna, como la fuerza de fricción en el problema de colisión, la gravedad durante la explosión y otras fuerzas externas son mucho menores que la fuerza interna de la interacción y pueden ignorarse. /p>

③La fuerza externa sobre el sistema Aunque la fuerza resultante no es cero, pero su componente en una determinada dirección es cero, entonces la componente del impulso total del sistema en esa dirección permanece sin cambios

.

(2) La velocidad de conservación del impulso tiene "cuatro propiedades": ① vectorialidad; ② instantaneidad; ③ universalidad;

4. Explosión y colisión

(1. ) La característica más común de los problemas de explosión y colisión es que la interacción entre objetos ocurre repentinamente, el tiempo de acción es muy corto, la fuerza es muy grande y es mucho mayor que la fuerza externa sobre el sistema, por lo que se puede abordar. con la ley de conservación del impulso.

(2) Durante el proceso de explosión, otras formas de energía se convierten en energía cinética. La energía cinética del sistema aumentará después de la explosión. En el proceso, la energía cinética total del sistema no puede aumentar y generalmente disminuye y se convierte en energía interna.

(3) Dado que el tiempo de acción de los problemas de explosión y colisión es muy corto, el desplazamiento del objeto durante. la acción es muy pequeña y generalmente puede ignorarse. El proceso de acción puede considerarse como un proceso idealizado. Procesamiento simplificado, es decir, después de la acción, el movimiento comienza con un nuevo impulso desde la posición en el momento anterior a la acción. p>

5. Fenómeno de retroceso: El fenómeno de retroceso significa que bajo la acción de la fuerza interna del sistema, algunos objetos en el sistema se mueven hacia una determinada Cuando la dirección del impulso cambia, el impulso de los objetos restantes en el Los cambios del sistema en la dirección opuesta. Los aviones a reacción, los cohetes, etc. son ejemplos de movimiento de retroceso. Obviamente, en el fenómeno de retroceso, el impulso del sistema se conserva.

6.

1. Trabajo

(1) La definición de trabajo: el producto de la fuerza y ​​el desplazamiento que actúa en la dirección de la fuerza. Es la cantidad física que describe el efecto acumulativo de la fuerza en el espacio. es una cantidad de proceso.

Fórmula de definición: W=F?s?cosθ, donde F es la fuerza, s es el desplazamiento del punto de acción de la fuerza (hacia el suelo) y θ es el ángulo entre. fuerza y ​​desplazamiento.

(2) Método de cálculo del trabajo:

①El trabajo de fuerza constante se puede calcular según W=F?S?cosθ. Esta fórmula solo es aplicable. al trabajo realizado por una fuerza constante ②De acuerdo con W=P?t, calcule el trabajo promedio realizado en un período de tiempo ③Utilice el teorema de la energía cinética para calcular el trabajo de la fuerza, especialmente el trabajo realizado por una fuerza variable. ese trabajo es la medida inversa de la conversión de energía. Ven a encontrar el trabajo.

(3) Cálculo del trabajo realizado por la fricción y la resistencia del aire: la magnitud del trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia.

Esta es la relación entre dos objetos en movimiento relativo. El trabajo total realizado sobre la fuerza de fricción mutua: W=fd (d es la distancia relativa entre los dos objetos) y W=Q (fricción). generación de calor)

2. Potencia

(1) El concepto de potencia: La potencia es una cantidad física que expresa la velocidad del trabajo realizado por una fuerza. Al calcular la potencia, debes distinguir qué fuerza estás buscando y si buscas potencia promedio o potencia instantánea.

(2) Cálculo de potencia ①Potencia promedio: P=W/t (fórmula de definición) It. representa la potencia promedio en el tiempo t, ya sea trabajo realizado con fuerza constante o trabajo realizado con fuerza variable ②Potencia instantánea: P=F?v cosα P y v representan respectivamente la potencia y la velocidad en el tiempo t, y α es el? ángulo entre ambos.

(3) Potencia nominal y potencia real: Potencia nominal: la potencia máxima del motor durante el funcionamiento normal. Potencia real: La potencia de salida real del motor, que puede ser inferior. la potencia nominal, pero no puede exceder la potencia nominal durante mucho tiempo

(4) El problema de arranque del vehículo La potencia de la locomotora o la potencia del motor generalmente se refiere a la potencia real. La potencia de su fuerza de tracción.

①Comience con potencia constante P: el proceso de movimiento de la locomotora consiste en hacer primero un movimiento de aceleración con aceleración decreciente y luego hacer un movimiento lineal uniforme a la velocidad máxima v m=. P/f.

p>

② Comienza con fuerza de tracción constante F: La locomotora primero hace un movimiento de aceleración uniforme. Cuando la potencia aumenta a la potencia nominal, la velocidad es v1 = P/F, luego. comienza a acelerar con aceleración decreciente y finalmente acelera a la velocidad máxima vm = P/f hace un movimiento lineal uniforme.

3. Energía cinética: La energía que tiene un objeto debido a su movimiento se llama energía cinética Expresión: Ek=mv2/2 (1) La energía cinética es una cantidad física que describe el estado de movimiento de un objeto. (2) La diferencia entre energía cinética y momento Conexión

①La energía cinética es una cantidad escalar y el momento es una cantidad vectorial. Cuando el momento cambia, la energía cinética no necesariamente cambia cuando la energía cinética cambia. , el impulso debe cambiar.

② Los significados físicos de los dos son diferentes: la energía cinética y el trabajo están relacionados, el cambio de energía cinética se mide por el trabajo y el impulso, y el cambio de impulso; se mide por impulso ③La relación entre los dos es EK=P2/2m

4. ★★★ ★Teorema de la energía cinética: el trabajo total realizado por una fuerza externa sobre un objeto es igual al cambio en. la energía cinética del objeto. Expresión

(1) La expresión del teorema de la energía cinética se obtiene cuando una fuerza constante actúa sobre el objeto y se mueve en línea recta. la situación de fuerza variable y movimiento curvo de objetos. (2) El trabajo y la energía cinética son cantidades escalares y no se pueden descomponer usando la regla vectorial, por lo que el teorema de la energía cinética no tiene fórmula componente

(3. ) ) La aplicación del teorema de la energía cinética solo considera los estados inicial y final, no está restringida por condiciones de conservación y no se ve afectada por cambios en la naturaleza de la fuerza y ​​los procesos físicos. Por lo tanto, cualquier problema dinámico que involucre fuerza y ​​desplazamiento, no el tiempo de acción de la fuerza, se pueden analizar y responder usando el teorema de la energía cinética, y generalmente son más simples que usar la ley del movimiento de Newton y la ley de conservación de la energía mecánica.

(4) Cuando el. El movimiento de un objeto se compone de varios procesos físicos y no requiere Al estudiar el estado intermedio del proceso, estos procesos físicos se pueden estudiar en su conjunto, evitando así los detalles específicos de cada proceso de movimiento. Tiene las ventajas de ser conciso. proceso, método ingenioso y pequeña cantidad de cálculo.

5. Energía potencial gravitacional

(1) Definición: Los objetos en la Tierra tienen energía relacionada con su altura, lo que se llama potencial gravitacional. energía

① La energía potencial gravitacional es la energía entre la tierra y el objeto. Es el sistema que lo compone, en lugar del objeto solo. ② El tamaño de la energía potencial gravitacional está relacionado con la selección. de la superficie de energía potencial cero. ③ La energía potencial gravitacional es una cantidad escalar, pero se puede dividir en "+" y "-".

(2) Características del trabajo realizado por la gravedad: Trabajo realizado. por gravedad sólo está determinada por la diferencia de altura entre las posiciones inicial y final, y no tiene nada que ver con la trayectoria de movimiento del objeto WG =mgh

(3) Trabajo realizado por la gravedad La relación entre. cambios de energía potencial: el trabajo realizado por la gravedad es igual al valor negativo del incremento de la energía potencial gravitacional, es decir, WG = -

6. Energía potencial elástica: la energía de un objeto debida a. deformación elástica.

★★★ 7. Ley de conservación de la energía mecánica

(1) La energía cinética y la energía potencial (energía potencial gravitacional, energía potencial elástica) se denominan colectivamente energía mecánica. , E=E k +E p.

(2) El contenido de la ley de conservación de la energía mecánica: Cuando sólo la gravedad (y la fuerza del resorte) hacen trabajo, la energía cinética del objeto y la potencial La energía de la gravedad (y la energía potencial elástica) se convierten entre sí, pero la cantidad total de energía mecánica permanece sin cambios (3) Expresión de la ley de conservación de la energía mecánica Fórmula

(4) Tres formas. de expresar la conservación de la energía mecánica en el sistema:

①La energía mecánica total E 1 del estado inicial del sistema es igual a la energía mecánica total E 2 del estado final, es decir, E1 = E2

② La energía potencial gravitacional total disminuida por el sistema ΔE P menos es igual a la energía cinética total aumentada por el sistema ΔE K aumentado, es decir, ΔE P menos = ΔE K aumentado

③ Si el sistema tiene solo dos objetos A y B, entonces la energía mecánica disminuida por el objeto A es igual a la energía mecánica aumentada del objeto B, es decir, ΔE A menos = ΔE B aumentado

[Nota] La forma de expresión a elegir al resolver el problema debe elegirse de manera flexible según el significado de la pregunta. Cabe señalar que cuando se utiliza la fórmula ①, se debe especificar la superficie de referencia de energía potencial cero cuando se utilizan las fórmulas ② y. ③, no es necesario especificar la superficie de referencia de energía potencial cero, pero se debe distinguir la reducción y el aumento de energía

(5) Método para juzgar si se conserva la energía mecánica

.

① Juicio por trabajo: analice la fuerza sobre el objeto u objeto (incluidas las fuerzas internas y externas) y aclare el trabajo realizado por cada fuerza. Si el objeto o sistema es Solo la fuerza de gravedad o resorte funciona, y ninguna otra. la fuerza realiza trabajo o la suma algebraica del trabajo realizado por otras fuerzas es cero, entonces la energía mecánica se conserva.

② Determinar por conversión de energía: si solo hay conversión mutua de energía cinética y energía potencial en el objeto. sistema Sin la conversión de energía mecánica en otras formas de energía, la energía mecánica del sistema objeto se conserva

③ Para algunas cuerdas que se tensan repentinamente, los objetos son inelásticos.

Para colisiones y otros problemas, a menos que el título indique específicamente lo contrario, no se debe conservar la energía mecánica y la energía mecánica no se conserva durante una colisión completamente inelástica.

8. Relación funcional

. (1) Cuando solo hay gravedad (o cuando la fuerza del resorte) hace trabajo, la energía mecánica del objeto se conserva.

(2) El trabajo realizado por la gravedad sobre el objeto es igual a la reducción. de la energía potencial gravitacional del objeto: W G =E p1 -E p2

(3) El trabajo realizado por la fuerza externa combinada sobre el objeto es igual al cambio en la energía cinética del objeto. : W = E k2 -E k1 (teorema de la energía cinética)

(4) El par de fuerzas distintas a la gravedad (o fuerza del resorte) El trabajo realizado por el objeto es igual al cambio en la energía mecánica del objeto: W F =E 2 -E 1