0: Тема сегодняшнего урока звучит так сила.
1: Физики шутят. Самое слабое место в механике это сила. На самом деле вы сейчас поймёте, что это не самое слабое место, а, пожалуй, в механике самое нужное место, самое полезное. Итак, тема урока.
2: Сила, точка, единицы силы.
3: Точка изображение сил, изображение сил.
4: Единицы силы изображение сил, домашнее задание, конспект.
5: С 3 восклицательными знаками. То, что я вам сегодня расскажу, в учебнике, практически отсутствует. Вы физики, поэтому вы должны знать больше, чем написано в учебнике Пёрышкина а. В. Пёрышкин.
6: Изучить параграф 23.
7: Кроме того, по лукашику и Ивановой. Ну, лукашик, мы называем этот задачек задачник сделать задания, они очень простые, поэтому их 6 359 363.
8: Star 61, 364, 365 и 366. Ничего не забыл. Все это на завтра.
9: Записали? Ну, теперь слушайте и не говорите, что вы не слышали много раз. Мы уже с вами вспоминали этот опыт, где 2 тележки взаимодействовали, ой, взаимодействовали друг с другом.
10: Посредством вот этой пружинки. Вот пружинка распрямлялась. Ну и поскольку тележки одинаковые, они разъезжались с 1 и той же скоростью, и мы с вами говорили, что взаимодействие является причиной изменения скорости. Вот
11: Тележки были неподвижны, а после того, как они посредством пружины провзаимодействовали их скорость изменилась, была 0, стала какая-то скорость, 1 тележка действовала на 2, 2 тележка действовала на 1.
12: Мы говорим, что действия просто так в природе не бывает, а существует только взаимодействие, но эти тележки мы можем заставить взаимодействовать разным способом с помощью вот этого приспособления вот такой вот пружины.
13: Я могу заставить их взаимодействовать с помощью там порохового заряда или с помощью магнитов. Оказывается, магниты тоже могут отталкиваться друг от друга. Необязательно притягиваться с этим. Мы подробно будем знакомиться в дальнейшем и при этом в зависимости
14: Того, насколько мощным, интенсивным, эффектным является эффективным является это взаимодействие. Скорости будут меняться по разному. Это раз. Во вторых, 1 и ту же тележку я могу за
15: Ставить, изменить свою скорость разными способами. Я могу подействовать, допустим, на эту тележку пружиной. Я могу подействовать на эту тележку, пальцем могу её толкать, я могу привязать
16: К ней верёвочку или резиночку тянуть резиночкой. Я могу эту тележку заставить двигаться с помощью, что это магнит с помощью магнита могу заставить и всякий раз взаимодействуя с магнитом.
17: С пальцем, с резинкой, с пружинкой, с ниткой. Я могу даже вот так сделать. Я заставляю изменить тележку, скорость и получается, что все очень сложно, потому
18: Потому что нам придётся отдельно изучать, если мы будем продолжать говорить только о взаимодействии тел, о взаимодействии тележки с магнитом, тележки с пружинкой, тележки с верёвкой, тележки с воздухом придётся изучать каждый раз.
19: Разные комбинации тел это очень сложно, но физики придумали замечательные средства. Представьте себе, что мы действуем на эту тележку пружиной магнитом.
20: Дуем на неё, тянем ниткой, толкаем пальцем, так что скорость тележки всегда меняется одинаково, ведь причиной изменения скорости является, что действие других тел. А если
21: Если мы действуем на тележку так что её или не обязательно тележку любое другое тело, если мы действуем на тело так что её скорость меняется одинаково при любом действии, то, значит, действие всех этих тел, пальца, пружины, магнита, воздуха.
22: В чем-то имеет что-то общее. И вот говорят так что если скорость тела изменяется одинаково под действием разных тел, то все эти тела на данное тело
23: С 1 и той же силой. То есть сила это физическая величина, которая является мерой взаимодействия тел. Давайте запишем силой называется
24: Физическая величина силой называется физическая величина, которая является мерой взаимодействия тел мерой.
25: Взаимодействия тел физическая величина, которая является мерой взаимодействия тел сила обозначается буквой ф.
26: Сила.
27: Раз у нас появилась новая физическая величина, то, наверное, нужно поговорить о том, в каких единицах она измеряется. И все это вы сегодня узнаете. Итак, смотрите, что мы сделали. Мы резко упростили изучение.
28: Движение тела, вместо того, чтобы изучать, как меняется скорость тела, например, тележки под действием верёвочек, магнитов, ветра, пружинок, мы будем сейчас изучать, как меняется скорость этой тележки под действием сил.
29: Независимо от того, что эту силу прикладывает к данному телу, то есть независимо от того, с каким телом это тело взаимодействует. И тут нам поможет то соотношение, которое мы с вами
30: Вам уже записал. Мы знаем соотношение между изменениями скоростей, скоростей взаимодействующих тел и массами этих тел. Мы знаем вот такое соотношение, взятое со знаком минус, изменение скорости
31: 1 тела при взаимодействии с другим телом, делённое на изменение скорости 2 тела, равно обратному отношению масс этих тел. Вот у нас есть 2 тела.
32: Допустим, это те же самые тележки, вот эта пружинка, которая их заставляет провзаимодействовать. Эта пружинка уже сработала, допустим, эти тележки разные. Вот.
33: А у 1 тележки есть ещё дополнительная масса, значит, это тело номер 1, масса m 1, здесь масса м 2. Эта тележка изменила свою скорость, так что у неё теперь скорость в 1 эта тележка.
34: Изменила свою скорость, так что у неё скорость теперь в 2, ну, был 0. Поэтому изменение скорости это получается разность конечная, минус начальная. А вот этот знак минус говорит о том, что скорости меняются в противоположных направлениях, теле.
35: То двигаются в противоположных направлениях. Так вот, смотрите, в этом соотношении и слева, и справа есть что-то характеризующее сразу обе тележки. Изменение скорости 1, изменение
36: Скорости 2, масса, 2 масса 1. А давайте теперь, зная алгебру, немножко видоизменим это выражение. Вы же знаете, что отношение это умножить на это, равно это умножить на это, да, свойство пропор.
37: Произведение Крайних равно произведению средних, и тогда мы можем написать m 1, умножить на дельта в 1, равняется минус м 2 на дельта в 2 это правильно.
38: Правильно, алгебра говорит, что правильно, но зато посмотрите, каким интересным стало это выражение. В левой части стоят масса 1 тележки и изменение скорости 1 тележки в правой.
39: Части стоит масса 2 тележки и изменение скорости 2 тележки.
40: А что, если мы 1 тележку, 2 уберём и заставим взаимодействовать 1 тележку не со 2 тележкой, а с пружинкой, с магнитом, с ветром?
41: В конце Концов, так, чтобы скорость 1 тележки менялась точно так же, тогда мы можем сказать, что со стороны 2 тележки магнита пружинки на данное тело на 1 тележку подействовало.
42: 1 и та же сила. Мы договорились с вами, что если скорость данного тела меняется одинаково под действием разных тел, значит, разные тела действуют на эту тележку с 1 и той же силой. Следовательно, то, что стоит вот
43: Здесь масса тележки или другого тела на изменение скорости этого тела оно характеризует воздействие на это тело силы, то есть сила пропорциональна.
44: Произведению массы на изменение скорости. Чем больше сила, тем больше меняется скорость тележки, правда, за какое-то одно и то же время, потому что если сила действует долго, то она будет менять скорость тележки.
45: Сильнее. Итак, вывод. Сила прямо пропорциональна вот этому произведению. То есть, если, например, мы видим, что скорость тележки изменилась в 2 раза сильнее,
46: Действием какой-то другой силы. Значит эта другая сила в 2 раза больше. Или если мы возьмём тележку вдвое большей массы, то сила, действующая на эту тележку, если она вызывает такое же изменение скорости, будет в 2 раза.
47: Больше. Итак, сила спрятана. Вот здесь она связана с произведением массы тележки на изменение её скорости. Теперь сделаем следующий шаг. Я уже об этом говорил, но хочу ещё раз обратить
48: Ваше внимание, если сила действует, например, в 2 раза дольше, это как-то отразится на изменении скорости. Конечно, следовательно, изменение скорости прямо пропорционально
49: Длительности действия силы пусть
50: Сила действует.
51: T. Время t. В течении в течение.
52: Времени.
53: Т. Тогда мы можем написать, что если мы умножим эту силу на время её действия, то результат будет прямо пропорционален произведению массы тела на изменение его скорости.
54: Возьмём не допустим, 1 секунду, а 10 секунд. Сила действует тогда каждую секунду. Скорость менялась на 1 и ту же величину. Значит, общее изменение скорости будет в 10 раз больше. Поэтому изменение
55: Скорости прямо пропорционально величине силы и времени его действия. Следующий шаг, который осталось нам сделать, выяснить, а что из себя представляет коэффициент пропорциональности.
56: Пропорциональности.
57: От чего он зависит?
58: И можно ли его сделать равным единице? Это же очень упростило бы нам формулу.
59: От чего зависит коэффициент пропорциональности, он зависит от того сила. Это ж физическая величина, она измеряется в определённых единицах. Этот коэффициент пропорциональности зависит от того, в каких единицах мы хотим измерять силу, и
60: Самый простой случай, если мы будем измерять силу в таких единицах, когда этот коэффициент пропорциональности равен единице. Итак, выберем такие единицы измерения силы, чтобы коэффициент пропорциональ
61: Был единица, пусть.
62: Единица измерения силы.
63: Такие.
64: Что?
65: Ф умножить на т просто равняется произведению массы тела на изменение его скорости. Вот так.
66: Тогда в каких же единицах должна измеряться сила? Давайте попробуем выяснить.
67: Тогда у нас из этой формулы мы можем выразить ф. Сила равняется произведению массы тела на изменение скорости тела под действием этой силы и делить на время.
68: В течение которого сила действовала.
69: Теперь понятно, в каких единицах должна измеряться сила.
70: Скажите, пожалуйста, масса в каких единицах измеряется килограмм в килограммах?
71: Скорость в каких единицах измеряется в метрах в секунду? Мы пользуемся си международной системой единиц метры в секунду, время в каких единицах измеряется тоже в секундах, значит, тут ещё 1 секунда.
72: Должна появиться. Но так мы не будем писать. Мы напишем секунда в квадрате равняется килограмм на метр делить на секунду в квадрате. Вот в каких единицах измеряется сила в международ.
73: 1 системе в килограммах умножить на метр в секунду в квадрате, но это настолько важная физическая величина. С этого мы начали урок, что для неё придумана специальная единица измерения, она обозна.
74: Получается большой буквой н и. Называется ньютон.
75: Ньютон в честь исаака ньютона, который, может быть, 1 из первых записал вот эту формулу, может, не в таком упрощённом виде, но именно идея, о которой я сегодня вам рассказываю, принадлежит исааку ньютону.
76: Почему это большая буква н, потому что единица измерения силы названа в честь учёного.
77: Что же такое 1 ньютон? Давайте разберёмся. Если сила равна 1 ньютону, то если мы возьмём массу тела в 1 килограмм и его скорость меняется на 1 метр.
78: В секунду, каждую секунду, то это значит, на тело действует сила в 1 ньютон. Итак, запишем 1 ньютон тире.
79: Это сила 1 ньютон тире, это сила, которая
80: 1 ньютон тире это сила, которая, действуя на тело массой 1 килограмм.
81: 1 ньютон это сила, которая, действуя на тело массой 1 килограмм, изменяет его скорость.
82: На тело массой 1 килограмм изменяет его скорость.
83: На 1 метр в секунду, каждую секунду изменяет его скорость на 1 метр в секунду, каждую секунду.
84: 1 ньютон это сила, которая, действуя на тело массой 1 килограмм, изменяет его скорость на 1 метр в секунду, каждую секунду.
85: Существуют и производные единицы. Например, 1 килоньютон. Что такое килоньютон? Это приставка Кило, 10, в 3 1000 ньютонов.
86: Или можно написать 10 в 3 степени ньютонов есть 1 меганьютон меганьютон что это такое, сколько это ньютонов это 10 в 6 степени это 1000000.
87: Ньютонов. Если на тело действует сила 1 меганьютон, то если это тело имеет массу 1 килограмм, то его скорость за 1 секунду изменится на 1000000 метров в секунду. Ну, обычно
88: Такие ситуации бывают тогда, когда сила действует очень короткое время, например, когда снаряд выстреливается из орудия, там масса килограмма, а сила порядка меганьютон. И поэтому за маленький промежуток времени, за доли секунды.
89: Скорость снаряда меняется очень существенно, там на сотни метров в секунду, а бывают силы очень маленькие, например, вот сейчас что я написал.
90: Тут большая буква м приставка мега, а это маленькая буква миллиньютон это будет 10 minutes, 3 ньютон, и бывают ситуации, когда на тело действует сила в миллионные доли ньютона.
91: Тогда мы говорим это микро ньютон.
92: 10 в минус 6 ньютона перед тем, как мы сотрём вот это выражение. Давайте вот что сделаем. Давайте сейчас.
93: Вернёмся к этому выражению. Вы его сейчас запишите ещё разочек.
94: И я тоже вместе с вами m 1 на дельта в делить ой, я рано начал это делать, но собираюсь. Равняется минус м 2 на дельта в 2.
95: М 1 на дельта в 1. Так а теперь, ребята, если мы разделим левую правую часть этого равенства на 1 и ту же величину, равенство ведь не нарушится. Давайте разделим.
96: На время, в течение которого тела взаимодействовали, напоминаю, ведь это соотношение между изменениями скоростей тел при их взаимодействии друг с другом 2 тележки. Пружинка, например, разделим на время и у нас
97: Тогда получится m 1 на дельта в 1 делить на т равняется минус м 2 на дельта в 2 делить на т.
98: А теперь посмотрите, это изменение скорости 1 тела. Это масса 1 тела. Значит, что это такое? Смотрим сюда. Это сила, действующая на 1 тело обоз.
99: Значим, её f1. Теперь давайте посмотрим сюда масса 2 тела, изменение скорости 2 тела. А время тоже самое. Ведь сколько времени 1 тело действовало на 2 столько же времени. 2 действует.
100: На 1, значит, это сила, действующая на 2 тело со стороны 1. И что мы с вами видим эти силы одинаковые по модулю, то есть с какой силой 1 тележка действует на другую.
101: С такой же силой. Другая действует на 1 если в коридоре 2 первоклассника лбами столкнутся, то у них шишки будут одинакового размера, потому что с какой силой 1 первоклассник будет?
102: Действовать на лоб 2 с такой же силой. Лоб 2 первоклассника будет действовать на лоб 1. Неважно при этом, кстати, кто из них бежал, а кто стоял? Могли оба бежать. А что означает вот этот знак? Минус?
103: Как вы думаете?
104: Эти силы имеют противоположное направление. Подробнее об этом мы поговорим в 9 классе, но уже сейчас мы с вами видим, что когда тела взаимодействуют, то сила, с которой 1 тело действует на 2.
105: И сила, с которой 2 тело действует на 1, одинаковы по величине и противоположны по направлению в 9 классе. Мы назовём это 3 законом ньютона. А сейчас, можно сказать, просто действие равно
106: Противодействию.
107: Следующий шаг, который мы сделаем. Скажите, пожалуйста, у силы есть направление? Конечно, есть. Я могу на тело действовать силой, направленной в эту сторону.
108: При этом тело ведёт себя 1 образом. Могу действовать силой, направленной в эту сторону. Значит, изменение скорости тела зависит от направления силы. Сила это величина, у которой есть направление, поэтому математический объект.
109: Который описывает силу, это не число, а что величина, как называется, величина в математике, у которой есть и численное значение, и направление, вектор, сила, вектор.
110: Сила вектор.
111: А раз так, то мы, если изображаем силу на рисунке, мы можем над знаком силы поставить стрелочку. Какие вы ещё знаете векторы, скорость, скорость. Вот 2 вектор, который
112: У нас появился в курсе физики сила, как и скорость, векторная величина, и от чего же зависит действие силы, от чего зависит.
113: Действие силы.
114: Что значит действие силы? Сила меняет скорость тела так от величины зависит, конечно, от модуля вектора, от величины.
115: Модуля.
116: Силы. 1. 2. Только что мы говорили о том, что от направления силы
117: От направления силы.
118: И, оказывается, это ещё не все.
119: Смотрите, вот есть тело, я сейчас на него буду действовать силой 1 и того же направления, например, вот в эту сторону буду прикладывать силу, когда я прикладываю её к верхней
120: Части книжки. Ну это не книжка, а на самом деле коробочка. То, что происходит с телом, а оно падает, опрокидывается. А теперь я приложу силу того же самого направления, но сюда. Что произошло?
121: С книжкой она уже не опрокидывается, она перемещается по поверхности стола. Значит, действие силы зависит не только от величины силы, не только от направления, но и от точки приложения 3 от.
122: Точки приложения.
123: А точки приложения силы?
124: Для чего я это сейчас рассказываю? Для того, чтобы мы правильно изображали силы на различных рисунках, когда мы изображаем силу с помощью рисунка, мы должны
125: Должны с вами обязательно сделать так, чтобы из рисунка было понятно, какая величина у силы, какое у неё направление и какова её точка приложения. Все это сейчас мы научимся делать.
126: Как изобразить вектор, мы с вами уже знаем. Векторы изображаются с помощью стрелки, причём длина этой стрелки несёт информацию о модуле вектора. А для того, чтобы правильно изобразить это.
127: Этот модуль нужно выбрать масштаб. Вот давайте мы сейчас изобразим силу, которая действует, например, на вот эту книжку.
128: Вот эта книжка. И пусть эта сила равна 1, ну там, 2 ньютонам. Так пусть, пусть.
129: Пусть сила f равняется 2 ньютона направлена вправо.
130: На нашем рисунке. И, допустим, она приложена на высоте, там 5 сантиметров от основания на приложена.
131: К точке.
132: Я не буду писать никаких там численных значений приложено к точке, а и я эту точку здесь покажу. Вот эта точка как изобразить силу для того, чтобы изобразить правил.
133: Модуль силы нужен масштаб. Давайте договоримся с вами. Масштаб. В ваших тетрадях будет такой 1 ньютон, 1 сантиметр. То есть вы рисуете где-то в сторонке
134: Вот такой отрезочек длиной 1 сантиметр, 2 клеточки и пишите здесь 1 ньютон.
135: Это масштаб. И теперь в этом масштабе нужно отложить 2 ньютона, куда направлено вправо. Значит вот в этом направлении, а точка приложения силы это и есть точка. А вот она
136: А это точка, а мы из точки а проводим отрезок, длина которого равна 2 сантиметрам, потому что 1 ньютону соответствует 1 сантиметр. Вот 1 сантиметр.
137: Вот 2 сантиметр, вот эта сила на конце ставим стрелку, вот так и пишем. Ф вектор. Вот сейчас мы изобразили
138: Силу, направленную вправо, приложенную к точке а и модуль этой силы равен 2 ньютонам. Вот так изображаются силы на рисунке.
139: Ещё 1 важное обстоятельство часто говорят, что действие силы это не только изменение скорости тела, но и деформация под действием силы пружина растягивается резинка ра.
140: Тягивается эта линейка, изгибается деформация. Что это такое? Это любое изменение формы тела под действием силы. Например, вот этот предмет тоже может деформироваться. Вот я буду прикладывать
141: К нему силу, и он так вот изгибается. Значит, мы можем прочитать в учебниках и прочитаем, что у силлы вроде бы есть 2 действия. 1 действие силы состоит в том, что она меняет скорость тела, a2 действие силы.
142: Состоит в том, что она меняет форму тела. Ребята, на самом деле только 1 изменение вызывает сила только изменение скорости, потому что если мы немножко вдумаемся, то смотрите.
143: К какому выводу мы придём, когда тело меняет свою форму? Разные точки этого тела движутся, конечно, движутся, но просто они движутся с разными скоростями. Эта точка верхняя, например.
144: Сейчас перемещается быстрее, а точка, которая находится здесь, перемещается медленнее. Значит, что такое деформация? Деформация это изменение скоростей разных точек тела по разному, если разные
145: Точки тела по разному меняют свою скорость, то тело меняет свою форму.
146: Например, тело любого из нас. Я могу вот эту руку держать вот так. А эту руку сейчас отводить. Скорость этой руки не меняется, а скорость этой руки меняется, и форма нашего тела меня
147: Была такая, стала такая, но руку эту я сейчас сам отвожу, но, в принципе, кто-то может взять меня за руку и отводить эту руку, то есть прикладывать ко мне силу. При этом моё тело будет деформироваться. Точно также я могу по разному менять.
148: Форму этого тела, я могу менять его длину, я могу менять его форму. Вот таким образом я могу менять его форму. Вот таким образом, это все различные виды деформации. Но помните о том, что на самом деле деформация это изме,
149: Изменение скоростей разных точек тела, которые происходят по разному. Поэтому когда вы будете читать о том, что 1 из действий силы это изменение формы тела, то на самом деле там внутри спрятано тоже
150: Изменение скорости, поэтому единственное по настоящему действие силы это изменение скорости либо тела, либо отдельных точек тела, и если отдельные точки меняют свою скорость по разному, и проис.
151: Ходит то, что мы называем деформацией. Давайте сейчас на закуску решим 1 простенькую задачку, покажем как
152: На некое тело действует некая сила. Задачка номер 9 3. Сейчас мы её отделим. Вот так.
153: И изобразим силу.
154: Номер 9 3. Задачник Ненашев.
155: Итак, камень лежит на земле и действует на неё силой 50 ньютонов, направленной вертикально вниз, камень лежит на земле и действует на неё силой ф. Равня.
156: 50 ньютонов обратите внимание, здесь я не ставлю значок стрелки, потому что это модуль силы, а добавлю в тексте направлено вниз.
157: Нужно изобразить силу, изобразить.
158: Силу я нарисую, землю.
159: Нарисую камень.
160: Лежащий на земле вот земля.
161: Кто хочет изобразить силу?
162: Катушенко Женя, пожалуйста.
163: С чего начинаем? Ну, начнём с того, что определим масштаб, масштаб. Какой определим масштаб. Пускай будет 10 ньютонов на 1 сантиметр. 1 сантиметр 10 ньютонов.
164: Значит, вы в своих тетрадях рисуете отрезочек, можете горизонтально, можете вертикально, как хотите, длиной 1 сантиметр и пишите, что 10 ньютонов, рисуя отрезочек примерно у нас будет это 1 дециметр и пишем 10 ньютонов.
165: Отлично. А теперь куда приложена сила, упомянутая в условии задачи, лежит на земле и действует на неё. Значит, где точка приложения? Вот вот она. Рисуем её точечку и
166: Теперь нам нужно вот 5 таких отрезочков отложить вниз. Можешь даже вот так сделать, приложить вот так палец. И потом 1, 2, 3, 4, 5, пожалуйста.
167: 1, 2, 3, 4.
168: 5 теперь мы проводим вертикально вниз линию, потому что в условии сказано, что сила направлена вертикально вниз. Так останавливаемся вот здесь, где у нас 5, и рисуем стрелочку.
169: И мы с вами нарисовали, что силу, какой буквой обозначается сила ф. Большое мы указали направление силы, значит, над знаком ф. Ставим знак вектора, ставим в стороночку, чтобы все
170: Вот так изображаются силы. Ну что ж, это все, что я хотел вам сегодня рассказать. Женя, спасибо. Садись, урок окончен.