Какую природу имеют силы возникающие при взаимодействии тел кратко

Обновлено: 03.07.2024

Самостоятельная работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс с ответами. Самостоятельная работа включает 2 варианта, в каждом по 4 задания.

Вариант 1

1. Что можно сказать о направлении сил, возникающих при взаимодействии тел?

2. Какую природу имеют силы, возникающие при взаимодействии тел?

3. Столкнулись грузовой автомобиль массой 6 т и легковой автомобиль массой 1,5 т. Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, равна 9 кН. Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль?

4. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 10 Н. Какое ускорение получает при этом человек?

Вариант 2

1. Что можно сказать о величине сил, возникающих при взаимодействии тел?

2. Почему силы, возникающие при взаимодействии тел, не уравновешивают друг друга?

3. Столкнулись грузовой автомобиль массой 6 т и легковой автомобиль массой 1,5 т. Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, равна 6 кН. Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль?

4. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 15 Н. Какое ускорение получает при этом человек?

Ответы на самостоятельную работа по физике Третий закон Ньютона 9 класс
Вариант 1
1. Силы равны по модулю и противоположны по знаку.
2. Силы, возникающие при взаимодействии тел всегда одинаковые.
3. 9 кН
4. 0,2 м/с 2
Вариант 2
1. Величина сил при взаимодействии равна по модулю.
2. Так как силы приложены к разным телам.
3. 6 кН
4. 0,3 м/с 2

1/ Что можно сказать о направлении сил,возникающих при взаимодействии тел?
2/ Какую природу имеют силы,возникающие при взаимодействии тел?
3/ Что можно сказать о величине сил,возникающих при взаимодействии тел,
4/ Почему,силы , возникающие при взаимодействии тел,не уравновешивают друг друга?

1.Возьмем 2 взаимодействующих тела с силам F1 и F2:
1) в случае если вектора сил будут сонаправлены, то оба тела будут двигаться в одном направлении с силой равной F1 + F2
2) в случае если векторы направлены в противоположные силы, направление вектора будет направлено в сторону с большей силой
3) в случае если векторы направлены хаотично направление обоих векторов также хаотично измениться, общий вектор будет равен равнодействующей всех сил
2. Ну силу трения к примеру, сила притяжения тоже. Подзабыл остальное чет
3. Следуя из первого ответа можно сказать, что величина сил будет зависеть от векторов этих сил. Опять же:
1) F1 + F2
2) F1 - F2 ( |F1| > |F2|)
3) Забыл формулу, советую прогуглить (Равнодействующая всех сил)
4. Сила векторная величина, более того сила не циклическая, следовательно, силы не могут уравновесить друг друга

Например: ракетка ударяет по шарику, он начинает двигаться. Футболист ногой ударил по мячу. Мяч приходит в движение. Сталкиваются две тележки. Которые начинают двигаться в противоположные стороны. Сосуд с водой. На поверхности воды лежит кусочек пробки с иглой. Поднесем магнит. Иголка с пробкой начинают двигаться в сторону магнита. Мальчик прыгает с лодки на берег. Лодка движется в противоположенную сторону.

3. Результат взаимодействия тел

Взаимодействие имеет результат:

Тела приобретают скорость. (Футболист ногой ударил по мячу. Мяч приходит в движение).
Тела изменяют скорость по величине. (Движется шайба по льду с какой-то скоростью. Хоккеист ударяет по шайбе с большей силой, скорость увеличивается).
Тела изменяют скорость по направлению. (Спортсмен бросил мяч в стену. Ударившись о нее, он изменяет направление).

4. Понятие массы тела

Масса тела и взаимодействие связаны между собой. То есть масса это мера взаимодействия тел. Пример: Земля взаимодействует с Луной. Способом взаимодействия определили ее массу.

5. Способы определения массы тела

Существуют способы определение массы: первый способ взаимодействие. Второй способ взвешивание.

5.1. Взаимодействие тела

Если взять две тележки одинаковой массы. Между тележками установить плоскую изогнутую пружину. Которая связана нитью. Если нить пережечь. То обе тележки отъедут на одинаковое расстояние. Делаем вывод: если тележки отъехали на одинаковое расстояние. Значит и массы этих тележек одинаковые. Если взять две тележки одну нагруженную, а другую пустую. И привести в соприкосновение при помощи упругой пружины. То после пережигания нити тележка, которая нагружена, отъехала на меньшее расстояние. Обладает большей массой. А тележка, которая отъедет на большее расстояние. Обладает меньшей массой.

5.2. Взвешивание при помощи весов

Второй способ определения массы взвешивание. Первое понятие взвешивания дается в школе. С помощью рычажных лабораторных весов. Учащиеся знакомятся с правилами взвешивания:

Уравновесить весы при помощи кусочков бумаги.
На чашу в которой нет бумаги кладут разновесы.
На другую чашу кладут взвешиваемое тело.
Весы уравновешены тогда, когда стрелочка отклоняется влево и вправо на одинаковый угол.

5.3. Виды весов

Весы бывают разных видов: лабораторные весы, торговые, аптечные, десятичные, электронные.

6. Единицы массы

Массу измеряют в кГ, Г, мГ, ц, Т. В системе СИ главной единицей, является кГ.

7. Понятие эталона массы

В городе Севра близ Парижа, находится музей. В котором хранятся эталоны масс, размеров тел. 1 кг представляет из себя цилиндр изготовленный из платины и иридия. Эти эталоны хранятся под несколькими стеклянными колпаками. Чтобы их масса не изменилась. Копии эталонов масс приобретают все страны мира. Чтобы торговля была равноценной.

Все в этом мире взаимодействует. Автор этой статьи взаимодействует с ноутбуком ударами по клавишам, а читатель — со стулом, на котором сидит. Каким образом это происходит — та еще загадка, но мы попробуем разобраться.

О чем эта статья:

Масса, объем и плотность

Масса

Как ни странно, начнем мы с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.

До недавнего времени в Международном бюро мер и весов в Париже хранился цилиндр массой один килограмм. Цилиндр был изготовлен из сплава иридия и платины и служил для всего мира эталоном килограмма. Правда, со временем его масса изменилась, и пришлось придумать новый эталон — электромагнитные весы.

Высота этого цилиндра была приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно было приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона

F — сила, действующая на тело (равнодействующая) [Н]

a — ускорение [м/с 2 ]

В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

G = 6,67 · 10 −11 м 3 · кг −1 · с −2

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне.

Курсы подготовки к ОГЭ по физике помогут снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Откуда берется масса

Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2012 году, что массу всех частиц создает некий бозон.

Источник: Википедия

Бозон Хиггса невозможно представить — это точно не частица в форме шарика, как обычно рисуют электрон в учебнике. Представьте, что вы бежите по песку. Бежать ощутимо сложно, как будто бы увеличилась масса. Частицы пробираются в поле Хиггса и получают таким образом массу.

Объем тела

Масса зависит от двух величин: плотности и объема. Начнем с известной нам из математики величины — с объема.

Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Уметь соотносить объемы — важный навык. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.

А если вернуться к задачкам, то чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.

Вычисляем объем по формуле:

Формула объема параллелепипеда

V = abc

А для цилиндра будет справедлива такая формула:

Формула объема цилиндра

V = Sh

S — площадь основания [м 2 ]

Плотность вещества

Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Формула плотности вещества

— плотность вещества [кг/м 3 ]

m — масса вещества [кг]

V — объем вещества [м 3 ]

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.

Маленькое исключение

С водой такая история не работает: плотность воды меньше плотности льда.

Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, она изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается. Соответственно, плотность льда меньше плотности воды.

Ниже представлены значения плотностей для разных веществ — это поможет при решении задач по физике:

Твердое вещество

кг/м 3

г/см 3

Жидкость

кг/м 3

г/см 3

Газ

кг/м 3

Где самая большая плотность?

Самая большая плотность во Вселенной — в черной дыре. Плотность черной дыры составляет около 1014 кг/м 3 .

Средняя плотность

В школьном курсе чаще всего говорят о средней плотности тела. Дело в том, что если мы рассмотрим какое-нибудь неоднородное тело, то в одной его части будет, например, большая плотность, а в другой — меньшая.

Если вы когда-то делали ремонт, то знакомы с такой вещью, как цемент. Он состоит из двух веществ: клинкера и гипса. Чтобы найти плотность цемента, нужно его массу разделить на объем.

Формула плотности тела

— плотность тела [кг/м 3 ]

m — масса тела [кг]

V — объем тела [м 3 ]

Инертность

Масса придает телу такое свойство, как инертность. Но не напрямую — у этого есть некая последовательность. Если посмотреть, как строитель толкает тачку или родитель везет ребенка на санках — можно заметить, что и тачка, и санки, изменяют свою скорость только при наличии нескомпенсированного действия — силы, которую прикладывают и строитель, и родитель.

Так как быстрота изменения скорости характеризуется ускорением тела, можем заключить, что причиной ускорения является некомпенсированное действие одного тела на другое. Но одно тело не может действовать на другое, не испытывая его действия на себе. Следовательно, ускорение появляется при взаимодействии тел. Ускорение приобретают оба взаимодействующие тела.

Давайте вернемся к нашим строителям и родителям. Если строитель приложит к тачке ту же силу, что и родитель, то ускорение не обязательно будет одинаковым.

Чем меньше ускорение приобретает тело при взаимодействии, тем инертнее это тело.

Инертность — это свойство тела сохранять свою скорость постоянной. Проявляет себя в том, что для изменения скорости тела требуется некоторое время. Процесс изменения скорости не может быть мгновенным.

Например, движущийся по дороге автомобиль не может мгновенно остановиться — для уменьшения скорости требуется некоторое время.

Чем инертнее тело, тем больше его масса. Чем больше инертность, тем меньше ускорение. Следовательно, чем больше масса тела, тем меньше его ускорение. Эту закономерность описывает второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона

Мы уже упоминали его в начале статьи, давайте разберемся подробнее.

Второй закон Ньютона

F — сила, действующая на тело (равнодействующая) [Н]

a — ускорение [м/с 2 ]

В этом законе есть такое понятие, как равнодействующая сила — векторная сумма всех сил, приложенных к телу. Обозначается она так: .

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причина тому — сила.

Сила — это физическая векторная величина, с которой тело воздействует на другое тело.

Она измеряется в Ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.

А в чем разница между инертностью и инерцией?

Инертность — это свойство тело, инерция — явление сохранения скорости тела.

Первый закон Ньютона

Галилео Галилей

Исаак Ньютон

Формулировка закона инерции

Когда тело движется по горизонтальной поверхности, не встречая никакого сопротивления движению, то его движение — равномерно, и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца.

Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние.

Инерция — это физическое явление, при котором тело сохраняет свою скорость постоянной или покоится, если на него не действуют другие тела.

Инерция – это физическое явление сохранения скорости тела постоянной, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано.

Варианты формулировки не противоречат друг другу и говорят, по сути, об одном и том же, просто разными словами — выбирайте ту, что вам нравится больше.

Ньютоновская формулировка закона инерции по-другому называется первым законом Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость постоянной, в том числе равной нулю, если действие на него других сил отсутствует или скомпенсировано.

Первый закон Ньютона

, если v=const

R — результирующая сила, сумма всех сил, действующих на тело [Н]

const — постоянная величина

А вы небось уже подумали, что мы про первый закон Ньютона забыли и сразу перескочили ко второму. Все в порядке — первый тоже на месте.

Системы отсчета: инерциальные и неинерциальные

Чтобы описать движение, нам нужны три штуки:

тело отсчета, относительно которого определяем местоположение других тел;
система координат: в школьном курсе мы используем прямоугольную декартову систему координат;
часы, чтобы измерять время.

В совокупности эти три опции образуют систему отсчета:

Инерциальная система отсчета — система отсчёта, в которой все тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.
Неинерциальная система отсчета — система отсчёта, движущаяся с ускорением.

Рассмотрим разницу между этими системами отсчета на примере задачи.

Аэростат — летательный аппарат на картиночке ниже — движется равномерно и прямолинейно параллельно горизонтальной дороге, по которой равноускоренно движется автомобиль.

Выберите правильное утверждение:

Система отсчёта, связанная с аэростатом, является инерциальной, а система отсчёта, связанная с автомобилем, инерциальной не является.

Система отсчёта, связанная с автомобилем, является инерциальной, а система отсчёта, связанная с аэростатом, инерциальной не является.

Система отсчёта, связанная с любым из этих тел, является инерциальной.

Система отсчёта, связанная с любым из этих тел, не является инерциальной.

Решение:

Система отсчёта, связанная с землёй, инерциальна. Да, планета движется и вращается, но для всех процессов вблизи планеты этим можно пренебречь. Во всех задачах систему отсчета, связанную с землей можно считать инерциальной.

Поскольку система отсчёта, связанная с землёй инерциальна, любая другая система, которая движется относительно земли равномерно и прямолинейно или покоится — по первому закону Ньютона тоже инерциальна.

Движение аэростата удовлетворяет этому условию, так как оно равномерное и прямолинейное, а равноускоренное движение автомобиля — нет. Аэростат — инерциальная система отсчёта, а автомобиль — неинерциальная.

Ответ: 1.

Третий закон Ньютона

Он честно-пречестно последний.

Третий закон Ньютона обобщает огромное количество опытных фактов, которые показывают, что силы — результат взаимодействия тел.

Он формулируется так: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Если попроще: сила действия равна силе противодействия.

Если вам вдруг придется объяснять физику во дворе — можно сказать и так: на каждую силу найдется другая сила 🙈

Третий закон Ньютона

F₁ — сила, с которой первое тело действует на второе [Н]

F₂ — сила, с которой второе тело действует на первое [Н]

В первом и втором законах Ньютона мы имеем дело с одним телом, а в третьем — с двумя. Это важно учитывать при решении задач.

Читайте также: