Statica - fizica - un test de teorie, formule și sarcini - fizică de predare, de formare on-line și examen la DH

Informații teoretice de bază

Bazele staticii

Chemat ramură statică a mecanicii care studiază condițiile de echilibru ale organismelor. Balanța menționată ca o condiție a corpului sau a sistemului de corpuri în care nu se deplasează în cadru. Există trei tipuri de echilibru:

echilibru stabil. În cazul în care sistemul este de a se retrage din starea de echilibru stabil, se întoarce spontan la ea, adică, atunci când sunt scoase din poziția de echilibru a unei forțe care se întoarce sistemul la echilibru. Pentru aceasta este necesar ca energia potențială a sistemului într-o stare de echilibru stabil, are o valoare minimă. Orice sistem fizic tinde spre o stare de echilibru stabil. Acest lucru înseamnă că orice proces spontan are loc întotdeauna cu scăderea potențialului energetic.
Un echilibru delicat. În acest caz, atunci când sunt scoase dintr-o stare de echilibru, forțe apar care conduc sistemul de echilibru, iar sistemul nu poate veni spontan înapoi la ea. Echilibru instabil energia potențială a sistemului are o valoare maximă.
echilibru indiferent. Atunci când fading de echilibru în sistemul nu apare nici returnarea sau care duce departe în direcția forțelor.

Din doua lege a lui Newton, rezultă că în cazul în care suma geometrică a tuturor forțelor exterioare aplicate corpului care nu se rotește este egală cu zero, corpul este într-o stare de repaus sau de mișcare uniformă nu (de fapt, pentru că accelerarea corpului, în acest caz este zero). În acest caz, se spune că forțele aplicate corpului, ele echilibrează reciproc. La calcularea forței rezultante toate forțele care acționează asupra corpului, poate fi aplicat la centrul de masă. Centrul de masă (sau centrul de greutate) - punctul de la care se aplică forța de gravitație, care acționează asupra corpului.

Pentru corpul nerotativă este în echilibru este necesar ca rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului, a fost zero. Cu alte cuvinte, suma vectorială a tuturor forțelor aplicate corpului trebuie să fie egală cu zero:

Momentul de forță. momentul potrivit

În cazul în care organismul se poate roti în jurul unei axe, atunci nu este suficient de echilibru egal cu zero rezultanta tuturor forțelor. Acțiunea de rotație a forței nu depinde numai de dimensiunea sa, ci și pe distanța dintre linia de forță de acțiune și axa de rotație. Lungimea perpendicularei trasată de axa de rotație la linia de acțiune a forței, numită forță umăr.

Pentru o descriere a motivelor care determină rotația corpului și condițiile de echilibru în staticii a introdus un nou concept - momentul de forță. Produsul modulului forță F pe umăr și numit momentul d silyM. Astfel, într-un cuplu static calculat prin formula:

De obicei, în fizică folosește următoarea regulă semnul: dacă rezistența corpului se transformă într-sensul acelor de ceasornic, atunci acesta este considerat un moment pozitiv, ca și în cazul în față - negativ. Cuplul poate fi zero, în cazul în care puterea se (în sine sau extensie) prin axa. Notă: Dacă mizerie, și să ia lucrurile semne contrare (în sensul acelor de ceasornic cu semnul minus, și invers acelor de ceasornic, cu semnul plus), atunci nimic rău nu se va întâmpla. Prin urmare, este important să ne amintim că cuplurile, corpul de rotație în diferite direcții în ceea ce privește sensul acelor de ceasornic, sunt luate dintr-o varietate de caractere.

Rețineți că în momentul de forță nu depinde numai de mărimea forței, dar, de asemenea, pe umărul ei. În consecință, același cuplu poate fi obținut în două moduri: de a lua o mare putere și un umăr mic sau de a lua o forță mică și efectul de levier ridicat. Concluzie: Cu cât este mai levier, cu atât mai puțin forța de care aveți nevoie să exercite pentru a obține același rezultat.

momente Regula: un corp având o axă fixă de rotație, este în echilibru, dacă suma algebrică a momentelor forțelor aplicate corpului în jurul acestei axe este zero:

La înregistrarea acestei condiții, în cursul rezolvării unei anumite probleme pentru momentele statice ale forțelor trebuie să fie înregistrate în ceea ce privește semnele lor. Sistemul Internațional de Unități (SI) Cuplurile de măsurat în Newton-metri (N ∙ m).

Notă: În general, atunci când organismul poate muta treptat și roti pentru echilibrul necesar pentru a satisface două condiții: dispariția forței rezultante egală cu zero și suma tuturor momentelor.

Algoritmul pentru rezolvarea sarcinilor la momentul potrivit (pentru probleme statice):

Desenați o imagine. Trebuie reamintit faptul că forța gravitațională care acționează asupra corpului este reprezentat o dată. În cazul în care, cu toate acestea, problema este o chestiune de băț rupt, este mai convenabil să atragă forța de gravitație singur care acționează pe fiecare dintre tijele, inclusiv masa pieselor proporțional cu lungimea lor. Spre deosebire de dinamica, în cazul în care forțele sunt reprezentate de un singur punct în statică important să se precizeze cu exactitate un punct de aplicare a forței.
Selectați axa de rotație la punctul de aplicare însuși în problema forței inutile sau forțe (forța, care este determinat, nu trebuie și nu doresc să din cauza sentimentului natural al lene). În acest caz, umărul (și, prin urmare, timp) această forță devine zero, indiferent de dimensiunea sa, și calculele ulterioare, această putere nu poate fi ignorat cu totul.
Înregistrarea în mod tipic momente în jurul acestei axe, la a uita regula de semne.
Dacă este necesar, scrie ca o condiție sub care forța netă este zero.
Exprimă efectul dorit.

Pârghii și blocuri

După cum știți din practica, este uneori necesar să se schimbe direcția forței, a mări sau micșora valoarea. Acest scop sunt simple mecanisme: dispozitivul de conversie magnitudinea și direcția forței prin intermediul unor fenomene mecanice. Pentru toate mașinile destul de simple, regula de aur a mecanicii câștigate în vigoare - a pierdut în mișcare (sau invers). Acest lucru înseamnă că o creștere a rezistenței, datorită unui mecanism va fi în mod inevitabil, reduse și în mișcare. Luați în considerare principalele tipuri de mecanisme simple fizicii studiate în școală:

Egalitatea de braț (solzi). Lever, a cărei axă de rotație trece prin centrul său geometric.
Pârghie Neravnoplechy. Maneta a cărei axă de rotație trece prin punctul arbitrar.
bloc fix. Acesta este un disc cu o axă fixă, care este transferată prin fir. Unitatea fixă este folosită pentru a schimba direcția de aplicare a forței. Dacă nu există nici o frecare în firul imponderabilitate bloc, forța de tensiune înainte și după blocul nu este schimbat. Astfel, unitatea de fixare nu oferă nici un câștig la putere sau pierdere în mișcarea.
Unitatea de telefonie mobilă. Acest disc, axa pe care se pot deplasa progresiv. Unitatea mobilă poate reduce efectul de două ori, în același timp, dublarea cantității de mișcare.
Plan înclinat. Acest dispozitiv este utilizat pentru ridicarea. Pentru valori suficient de mici ale unghiului de înclinare și un coeficient mic de forță de frecare care trebuie aplicată o parte a corpului pentru a ridica de-a lungul planului înclinat poate fi semnificativ mai mică greutate corporală. Astfel, creșterea devine mai ușoară. Desigur, în acest caz, în deplină conformitate cu „regula de aur“ crește mișcarea corpului.

centrul de greutate al corpului

Centrul de masă (sau centrul de greutate) - punctul de la care se aplică forța de gravitație, care acționează asupra corpului. În general, centrul de greutate nu se poate afla în interiorul corpului, și du-te dincolo de ea (de exemplu, diferite elemente lungi curbate, inele, semi-inele, și așa mai departe).

Luați în considerare metodele de bază pentru determinarea poziției centrului de masă al organismelor în anumite cazuri specifice care apar în rezolvarea problemelor statice:

1. Organismele omogene de formă regulată (sfere, dreptunghiuri, baghete), centrul de greutate coincide cu centrul geometric. Rețineți că centrul de greutate al unei plăci triunghiulare uniformă se află la intersecția dintre medianele sale. Pentru corpurile simetrice omogene centrul de greutate este întotdeauna situat pe axa de simetrie.

2. Determinarea poziției sistemului centrului de greutate al celor două organisme cu centre bine cunoscute de gravitație. Puteți utiliza un mare centru de proprietate gravitate. Odihnindu-se pe centrul de greutate, vom oferi echilibrul organismului. Astfel, centrul de greutate al sistemului format din două corpuri situate pe segmentul care leagă centrele lor de greutate, și se împarte împotriva organelor de masă relație inversă:

3. Determinarea centrului de greutate al oricărui sistem de corpuri cu centrul de bine-cunoscute de gravitate. Trebuie să introduceți un sistem de coordonate (desigur, originea este la un punct în raport cu care este necesar să se calculeze poziția centrului de greutate) pentru a defini în acesta coordonatele centrelor de greutate ale tuturor organelor și pentru a găsi coordonatele centrului de greutate conform formulei:

Ecuațiile similare sunt obținute pentru celelalte axe, dacă este cazul, trebuie luate în considerare problema (variabila x este pur și simplu schimbat la y sau z, respectiv).

4. Un corp omogen de formă regulată, cu o formă regulată decupaj. Cel mai simplu mod de a reduce problema inversă: se introduce mental decupaj din spate și pentru a obține corpul de formă regulată, cu o poziție cunoscută a centrului de greutate. În continuare, îl prezintă în forma a două corpuri: o tăietură teribilă și tăiat el însuși. Acum, totul este simplu. Unul dintre corpurile (tăiate) cunoaștem poziția centrului de greutate. Celălalt - nr. Dar noi cunoaștem poziția centrului de greutate al sistemului de două-corp. Ecuația pentru determinarea Constitută centrului de greutate totală a obține exprimarea cu o singură necunoscută - centrul de greutate al corpului, cu o decupare. Rezolvarea ecuației obținem răspunsul dorit.

5. Teorema Pappa. Este folosit pentru a determina poziția centrului de greutate al unei plăci plate, care atunci când este rotit în jurul unei axe formează un corp cu un volum ușor calculabil. Ai nevoie pentru a roti mental revoluția placa unul, pentru a desena o imagine și aplică teorema:

Formularea Teorema: corp volum format prin rotirea plăcii, egală cu produsul din suprafața pe traseul parcurs de centrul de greutate în timpul rotației:

Cum să se pregătească cu succes pentru CT în fizică și matematică?

Pentru a se pregăti cu succes pentru CT în fizică și matematică, printre altele, trebuie să faceți trei condiții esențiale:

Exploreaza toate subiectele și de a efectua toate testele și sarcinile date de materiale educaționale de pe acest site. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de nimic, și anume: să dedice la prepararea CT în fizică și matematică, studiul teoriei și soluționare a problemelor în trei sau patru ore în fiecare zi. Faptul că CT este un examen în cazul în care nu este suficient doar să știu fizica sau matematica, ar trebui să fie în continuare posibilitatea de a a rezolva rapid și fără probleme un număr mare de sarcini pe diferite teme și complexitate variabile. Aceasta din urmă poate fi determinată numai pentru a afla mii de sarcini.
Aflați toate formulele și legile fizicii și formulele și metodele în matematică. De fapt, pentru a realiza acest lucru este, de asemenea, foarte simplu, formulele necesare în fizica doar aproximativ 200 de unități, iar în matematică chiar mai puțin. Fiecare dintre aceste elemente are aproximativ o duzină de metode standard pentru rezolvarea problemelor de nivel de bază de complexitate, care este, de asemenea, destul de posibil pentru a învăța, și, prin urmare, este pe mașină și să decidă cu ușurință momentul potrivit de cele mai multe CG. După aceea te vei gandi numai din cele mai dificile sarcini.
Vizitați toate cele trei etape de testare repetiții în fizică și matematică. Fiecare PT poate fi vizitat de două ori pentru a proreshat ambele. Din nou DH, cu excepția capacitatea de a rezolva rapid și eficient problemele, și cunoașterea formule și metode trebuie să fie, de asemenea, posibilitatea de a planifica timp pentru a distribui puterea, și cel mai important corect completați formularul de răspunsuri, nu să se amestece orice număr de răspunsuri și probleme, numele nimeni. De asemenea, în timpul RT este important să se obișnuiască cu stilul de a pune întrebări în sarcinile pe care DH poate părea persoană fără experiență este foarte neobișnuit.

performanță de succes, harnic și responsabilă a acestor trei puncte vă va permite să arate DH rezultat excelent, maximul a ceea ce se poate face.