Содержание
-
СТАТИКА
Работу выполнили ученицы 10 класса А Средней школы № 288 Тимониной Галины, СкрылёвойЛины, Севастьяновой Марии. Учитель- Бельтюкова Светлана Викторовна.
-
Это раздел механики, в котором изучается условия равновесия абсолютно твердых тел.
-
В статике учитываются размеры и формы тел и все рассматриваемые тела считаются абсолютно твёрдыми. Абсолютно твёрдое тело –это тело, взаимное расположение частей которого не изменяется.
-
Условия равновесия твёрдого тела:
1.Для равновесия тела необходимо, чтобы сумма внешних сил ,приложенных к телу ,была равна нулю: F1+F2+…+Fn = 0 2.При равновесии твёрдого тела сумма моментов всех внешних сил, действующих на тело относительно любой оси, равна нулю. 3.Должны быть также равны нулю начальная скорость центра масс и угловая скорость вращения тела.
-
4.Равновесие тела с закрепленной осью вращения Положение тела устойчиво, если оно имеет только одну точку опоры при этом центр тяжести лежит на вертикальной оси, проходящей через точку опоры.
-
Равновесие тела на наклонной плоскости
а) Тело сохраняет положение устойчивого равновесия, если линия действия силы тяжести проходит через основание призмы. б) В положении, когда линия действия силы тяжести проходит через границу площади опоры, призма неустойчива. в) При увеличении угла наклона, линия действия силы тяжести выходит за пределы площади опоры, что приводит к опрокидыванию призмы.
-
Повышение устойчивости тела
г)повернём призму на 90 градусов ,то при том же угле наклона и прежней площади опоры она не опрокидывается. д)прикрепим к основанию призмы дощечку и тем самым увеличим площадь опоры. е)или не меняя площадь опоры, поместить на нижнюю часть призмы груз, сместив таким образом центр тяжести к основанию.
-
Центр тяжести
Центр тяжести – точка, через которую проходит равнодействующая всех параллельных сил тяжести, действующая на отдельные элементы тела (при любом положении тела в пространстве). Момент силы зависит от ее плеча, а значит, и от точки приложения силы. Особенность силы тяжести -она действует на тело не в одной какой-то точке, а по всемуобъёму тела.Силы тяжести, действующие на отдельные элементы тела, направлены к центру Земли.
-
Экспериментальное нахождение центра тяжести тела неправильной формы:
-
Определение центра тяжести для тела простой формы
Найдем положение центра тяжести для тела, состоящего из двух шаров различных масс, соединённых невесомым стержнем. Длина стержня превышает радиусы шаров, следовательно шары-материальные точки A и B. Силы F1 и F2, действующие на стержень, параллельны между собой. Геометрическая сумма этих сил составляет сила тяжести: Fт = F1+F2
-
Положение центра тяжести, т.е точки приложения результирующей силы, можно определить, используя тот простой факт, что тело, закрепленное на оси, проходящей через центр тяжести С, должно находиться в равновесии. Ведь относительно этой оси моменты силы тяжести Fт и силы реакции N равны нулю,так как равны нулю плечи этих сил. С другой стороны, согласно условию равновесия можно записать: F1 ×d1-F2×d2=0, где d1=ACи d2 =CB-плечи силF1иF2. Отсюда F1/F2=d2/d1
-
Таким образом, в случае, когда размеры тела малы по сравнению с расстоянием до центра Земли, центр тяжести совпадает с центром масс тела. Сила инерции в неинерциальной системе, движущейся поступательно , приложена всегда к центру масс.
-
-
Разложение силы на составляющие:
Чтобы лучше уяснить ,почему силы, приложенные к покоящемуся на наклонной плоскости телу, взаимно уравновешиваются, воспользуемся способом разложением силы на составляющие.
-
Общий метод определения координат центра тяжести произвольного твердого тела: Пусть Fт приложена в точке С с координатами х, у,z. Подвесив тело за точку D, приложим к нему такую силу F, чтобы тело находилось в равновесии.В этом случае на тело действуют только две силы FиFт. Тогда условие равновесия дает: F + Fт=0 F = - Fт
-
Координаты точки приложения равнодействующей всех параллельных сил тяжести:
m x F X
-
Задача № 1 Шар массой m подвешен на нити и удерживается в отклоненном положении горизонтальной силой F. Найдите угол а, который образует нить с вертикалью при равновесии. Чему при этом равна сила натяжения нити? Решение: На шар действуют три силы: сила тяжестиFт=m×g,cилаFи силанатяжения нитиТ,направленная вдоль нити. По первому условию равновесияT+m×g+F=0Так как сумма сил равна нулю, тоисумма проекций сил на обе оси координат равна нулю: T×+m×g+F×=0Ty+m×g+Fy=0 или для модулей проекций: F –T×sina=0, T×cosa- m×g =0Отсюда: tga=F/(m×g)иT=√F2+(m×g)×(m×g)
-
Задача№2 К двум гвоздям, вбитым в стену, подвешены согнутый в середине стержень и веревка, длина которой равна длине стержня. У какого из тел центр тяжести расположен ниже? Решение: Для ответа на вопрос воспользуемся принципом минимума потенциальной энергии. Мысленно натянем веревку за ее середину так, чтобы она совместилась со стержнем. В таком положении их центры тяжести совпадают. Если отпустить веревку, то она не останется в этом положении, а провиснет, т.е. перейдет из неустойчивого положения в устойчивое. Значит, потенциальная энергия веревки уменьшается, а центр тяжести опускается вниз. Итак, центр тяжести расположен ниже у веревки, чем у стержня.
-
Задача№3 На тележке, движущейся с ускорением, стоит кубик. За кубиком имеется небольшой выступ А, не позволяющий ему скользить по тележке. При каком ускорении а тележки кубик перевернется? Решение: На кубик в неинерциальной системеотсчёта, связанной с тележкой, действует сила инерции Fи=-m×a, где m- масса кубика. Эта сила приложена к центру масс кубика. Кубик перевернется, если момент силы инерции относительно оси, проходящей через выступ А, больше момента силы тяжести относительно этой оси: (mхaхb)/2> (mхgхb)/2, где b - длина ребра кубика. Отсюда: а>g. Решить эту задачу в инерциальной системе отсчета значительно труднее.Для этого нужно использовать законы движения твердого тела.
-
Создатели
Тимонина Галина Скрылёва Лина Севастьянова Мария
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.