Динамика: сила, масса, сложение сил, сила упругости и закон Гука: ЕГЭ по физике

Динамика изучает причины изменения движения тел. Сила — векторная мера взаимодействия, масса — мера инертности. Равнодействующая сила находится векторным сложением. Сила упругости возникает при деформации и подчиняется закону Гука: Fупр = k·Δl (для малых деформаций).

Что нужно знать

• Сила — векторная величина, характеризуется модулем, направлением и точкой приложения; единица измерения — ньютон (Н).
• Масса — скалярная величина, мера инертности тела и гравитационного взаимодействия; единица — килограмм (кг).
• Сложение сил: равнодействующая сила равна векторной сумме всех действующих на тело сил (правило параллелограмма или треугольника).
• Второй закон Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе: a = F/m (векторно).
• Сила упругости возникает при деформации тела и стремится вернуть его в исходное состояние; направлена противоположно смещению частиц.
• Закон Гука: сила упругости прямо пропорциональна удлинению (деформации) и направлена противоположно ему: Fупр = -k·Δl, где k — жёсткость (Н/м), Δl — удлинение (м).

Термины и понятия

• Сила: векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате…
• Масса: скалярная физическая величина, мера инертности тела (способности сопротивляться изменению скорости) и мера гравитационного…
• Равнодействующая сила: векторная сумма всех сил, действующих на тело.
• Сила упругости: сила, возникающая при деформации тела и направленная на восстановление его первоначальной формы и размеров.
• Деформация: изменение формы или размеров тела под действием внешних сил.
• Удлинение (Δl): изменение длины тела при деформации растяжения или сжатия; Δl = |l - l0|, где l0 — начальная длина, l — конечная.
• Жёсткость (k): коэффициент пропорциональности в законе Гука, характеризующий упругие свойства тела; зависит от материала и геометрии…
• Закон Гука: сила упругости, возникающая при деформации, прямо пропорциональна удлинению и направлена противоположно смещению частиц тела…

Частые ошибки

• Путают вес тела и силу тяжести: вес приложен к опоре (подвесу), а сила тяжести — к самому телу; вес может быть больше или меньше mg при ускоренном движении опоры.
• Забывают, что сила — вектор, и складывают модули сил арифметически, не учитывая направления.
• Неправильно определяют плечо силы или направление силы упругости (она всегда противоположна смещению частиц тела).
• Применяют закон Гука за пределами его применимости (для больших деформаций или пластических деформаций).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Динамика: сила, масса, сложение сил, сила упругости и закон Гука» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Кинематика: равномерное прямолинейное движение, скорость, перемещение, путь
• Кинематика: равноускоренное прямолинейное движение, ускорение, графики зависимости кинематических величин от времени
• Кинематика: свободное падение тел, движение тела, брошенного вертикально и под углом к горизонту
• Кинематика: равномерное движение по окружности, линейная и угловая скорость, центростремительное ускорение
• Динамика: законы Ньютона, инерциальные системы отсчёта, принцип относительности Галилея
• Динамика: сила трения, сила тяжести, вес тела, невесомость, перегрузка

← Предыдущая тема: Динамика: законы Ньютона, инерциальные системы отсчёта, принцип относительности Галилея
Следующая тема: Динамика: сила трения, сила тяжести, вес тела, невесомость, перегрузка

Все темы: ЕГЭ по физике