Презентация "Задачи по статике" по физике – проект, доклад

Выполнили: Учащиеся лицея №38 группы №11 Руководитель: учитель физики высшей категории лицея № 38 Балакин М.А.

Статика

г. Нижний Новгород 2009 г.

Теория Задачи Эксперименты

Оглавление

Теория

Историческая справка

Аксиомы Статики 3.1 3.2

Рычаги 1 рода 2рода

Блоки

Момент сил

Условие равновесия рычага

2 блок конспекта

Виды равновесий Устойчивое

Пример устойчивого равновесия

Неустойчивое

Пример неустойчивого равновесия

ЗАДАЧИ

Задача № 3

Однородная балка, длиной 2l и массой m, расположенная горизонтально, одним концом шарнирно закреплена в точке А. Другой конец балки опирается в точке В на гладкую плоскость, наклонённую под углом α. На балке на расстоянии а от шарнира А расположен груз массой m¹. Найдите силы реакции шарнира и плоскости. Трение в шарнире отсутствует.

Решение

Т.к. балка в равновесии, то сумма моментов сил относительно шарнира равна нулю: Найдём плечи сил:

Для нахождения силы реакции шарнира воспользуемся первым условием равновесия:

Лестница длиной l = 3 м стоит, упираясь верхним закруглённым концом в гладкую стену, а нижним в пол. Угол наклона лестницы к горизонту α = 60°, её масса m=15 кг. На лестнице на расстоянии а=1 м от её верхнего конца стоит человек массой М = 60 кг. С какой силой давит пол на нижний конец лестницы и как направлена эта сила?

Задача № 4

Запишем уравнения равновесия:

Пять шаров, вес которых равен соответственно Р, 2Р, 3Р, 4Р И 5Р, укреплены на стержне так, что их центры находятся на расстоянии L друг от друга. Пренебрегая весом стержня, найти центр тяжести системы.

Задача № 8

Искомое расстояние от точки О до силы F можно найти из уравнения моментов сил относительно точки О: Р0*0+ P1l1+…+ Pn ln – Fх=0 Где l1, l 2 и т.д. –плечи сил относительно центра тяжести левого груза Р0

Выразим х: Мы нашли основную формулу. Теперь можно решать задачу: F=P+2P+3P+4P+5P Плечи сил относительно точки О равны соответственно 0, l , 2 l , 3l , 4l . Определяем положение центра тяжести:

Задача № 10

В системе, изображённой на рисунке, нить невесома и нерастяжима, блоки невесомы, трения нет. Массы грузов на концах нити равны m1 и m2, однородная доска массой m3 лежит на горизонтальном столе так, что вертикальные участки нити, переброшенной через закреплённые на доске блоки, проходят вдоль её торцов. При каком условии доска при движении грузов будет оставаться в горизонтальном положении?

Решение:

L=длина доски Т=сила натяжения (она одна и та же, т.к. нить не растяжима и блоки невесомы). доска покоится =>> Mmg относительно точки будет больше, чем MT, то есть (L/2) m3g>=TL, или T OX:

a1= -a2, т.к. нить нерастяжима Отсюда:

Ответ:

Задача № 11

На горизонтальной плоскости на расстоянии А от закрепленной ступеньки лежит брусок. Высоты ступеньки и бруска одинаковы. На ребро бруска, параллельное краю ступеньки, опирается цилиндр, который может без трения вращаться вокруг оси O, прикрепленной к краю ступеньки. Массы бруска и цилиндра равны. Если ,где —R радиус цилиндра, то брусок покоится, а если , то брусок скользит, не отрываясь от плоскости. Считая коэффициент трения между всеми трущимися поверхностями одинаковым, найти величину .

При a

Поскольку при этом брусок еще остается неподвижным относительно инерциальной системы отсчета, то согласно второму закону Ньютона:

Согласно правилу моментов, записанному относительно оси, на которой закреплен цилиндр, условие его равновесия можно представить в виде:

С учетом ранее полученных соотношений из этого уравнения следует:

Берем лишь положительное значение:

Эксперименты

Моменты сил Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил. Вращающее действие силы зависит не только от ее величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения. Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы. M=Fd Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки.

Опыты показывают, что рычаг находится в равновесии, если суммы моментов сил, вращающих рычаг в противоположные стороны (против и по ходу часовой стрелки), равны друг другу.

В поисках центра масс

Отношение между векторами силы, момента силы и импульса во вращающейся системе Где F— сила, действующая на частицу, а r — радиус-вектор частицы. L – момент ипульса L= r x p = r 2·m·ω

Изобретения Архимеда Блок Бесконечный винт Клин Лебёдка Рычаг

Равновесие и его виды

На тело, погруженное в жидкость, действуют силы давления, которые зависят от глубины. На тело действует сила, равная сумме всех сил давления жидкости на поверхность данного тела. Эта результирующая сила называется выталкивающей силой.

Гидростатика

Тело, помещённое в воду, плавает, если сила Архимеда уравновешивает силу тяжести тела.

1. Тело частично погружено в жидкость, если сила тяжести равна силе Архимеда, а средняя плотность тела меньше плотности жидкости.

Условия плавания тела

2. Тело находится в равновесии внутри жидкости, если сила тяжести равна силе Архимеда, а средняя плотность тела равна плотности жидкости.

3. Тело тонет (находится на дне), если сила тяжести больше силы Архимеда, а средняя плотность тела больше плотности жидкости.

Литература

Физика: учеб. Для 10 кл. с углубл. Изучением физики; ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. – М. ; Просвещение, 2005. – 431 с. http://termeh-sorokin.on.ufanet.ru/statika.htm; Физика; 3800 задач для школьников и поступающих в ВУЗы. Н.В. Турчина, Л.И. Рудакова, О.И. Суров и др. – М.; Дрофа,2000. – 672 л. http://www.afportal.ru/physics/task/statics ;

Спасибо за внимание!