Движение и силы: практикум

Физика · 7 класс. Практикум: разберите пример, выполните самопроверку и переходите к играм.

Путь, время и скорость

При равномерном движении v = s/t. Бегун преодолел 120 м за 40 с: скорость 3 м/с. Для средней путевой скорости нужно разделить весь путь на всё время выбранного промежутка, включая остановки. Среднее арифметическое двух скоростей подходит не всегда; общий способ через путь и время надёжнее.

Маршрут с остановкой

Автомобиль проехал 120 м за 10 с и 80 м за 10 с, затем стоял 20 с. Общий путь 200 м, всё время 40 с, средняя скорость 5 м/с. Если учитывать только время движения, получится 10 м/с — это другой промежуток. Условие «за всё время» требует включить стоянку.

Масса, тяжесть и инерция

У поверхности Земли Fтяж = mg. Для ящика 8 кг при g = 10 Н/кг сила тяжести 80 Н. Масса в кг и сила в Н не одно и то же. При отсутствии других воздействий или их уравновешивании тело сохраняет покой либо равномерное прямолинейное движение в инерциальной системе. Для такого движения не требуется ненулевая равнодействующая.

Давление на опору

p = F/S, где F — нормальная сила на опору. Брусок действует силой 200 Н на площадь 200 см² = 0,02 м². Среднее давление 10000 Па = 10 кПа. Для тумбы в покое без иных вертикальных сил сначала находят F = mg, затем делят на суммарную площадь всех ножек. Площадь в см² переводят в м² делением на 10000, а не на 100.

Пружина и сила

В пределах закона Гука Fупр = kx, где x — удлинение относительно недеформированного состояния, а не полная длина. Невесомая вертикальная пружина удерживает груз 500 г в покое; других сил, кроме тяжести и упругости, нет. При g = 10 и удлинении 5 см сила 5 Н, x = 0,05 м, жёсткость k = 100 Н/м. Формула не переносится на необратимую деформацию.

Порядок решения

Назовите искомую величину. Для скорости соберите путь и время, для давления — силу и площадь, для пружины — силу и удлинение. Запишите, почему сила опоры или упругости в данной задаче равна mg. В комбинированных задачах переходите от массы к силе, затем к давлению или жёсткости; не подменяйте разные величины одним числом.

Проверьте себя