KNOWLEDGE HYPERMARKET


Работа силы тяжести
 
Строка 5: Строка 5:
<metakeywords>Физка, 10 класс, Работа силы тяжести</metakeywords>  
<metakeywords>Физка, 10 класс, Работа силы тяжести</metakeywords>  
-
&nbsp;&nbsp; Вычислим работу, используя в этот раз не второй закон Ньютона, а явное выражение для сил взаимодействия между телами в зависимости от расстояний между ними. Это позволит нам ввести понятие потенциальной энергии - энергии, зависящей не от скоростей тел, а от расстояний между телами (или от расстояний между частями одного и того же тела).<br>&nbsp;&nbsp; Вычислим сначала работу силы тяжести при падении тела (например, камня) вертикально вниз. В начальный момент времени тело находилось на высоте''h<sub>1</sub>'' над поверхностью Земли, а в конечный момент времени - на высоте''h<sub>2</sub>'' (''рис.6.5''). Модуль перемещения тела [[Image:A47-1.jpg|116x24px]].<br>[[Image:A6.5.jpg|center|172x278px]]&nbsp;&nbsp; Направления векторов силы тяжести [[Image:A47-9.jpg|22x29px]] и перемещения&nbsp;[[Image:A47-10.jpg|24x22px]] совпадают. Согласно определению работы (см. формулу (6.2)) имеем<br>[[Image:A47-2.jpg|center|393x49px]]&nbsp;&nbsp; Пусть теперь тело бросили вертикально вверх из точки, расположенной на высоте ''h<sub>1</sub>,'' над поверхностью Земли, и оно достигло высоты ''h<sub>2</sub>'' (''рис.6.6''). <br>[[Image:A6.6.jpg|center|185x300px]]Векторы [[Image:A47-9.jpg|24x32px]] и [[Image:A47-10.jpg|25x24px]] направлены в противоположные стороны, а модуль перемещения [[Image:A47-3.jpg|131x28px]]. Работу силы тяжести запишем так:<br>[[Image:A47-4.jpg|center|463x50px]]&nbsp;&nbsp; Если же тело перемещается по прямой так, что направление перемещения составляет угол [[Image:A47-11.jpg|16x16px]]&nbsp;с направлением силы тяжести (''рис.6.7''), то работа силы тяжести равна:<br>[[Image:A47-5.jpg|center|307x27px]][[Image:A6.7.jpg|center|242x324px]]Из прямоугольного треугольника ''BCD'' видно, что [[Image:A47-6.jpg|254x25px]]. Следовательно,<br>[[Image:A47-7.jpg|center|389x22px]]&nbsp;&nbsp; Формулы (6.12), (6.13), (6.14) дают возможность подметить важную закономерность. При прямолинейном движении тела работа силы тяжести в каждом случае равна разности двух значений величины, зависящей от положений тела в начальный и конечный моменты времени. Эти положения определяются высотами ''h<sub>1</sub>'' и ''h<sub>2</sub>'' тела над поверхностью Земли.<br>&nbsp;&nbsp; Более того, работа силы тяжести при перемещении тела массой ''m'' из одного положения в другое не зависит от формы траектории, по которой движется тело. Действительно, если тело перемещается вдоль кривой ''ВС'' (''рис.6.8''), то, представив эту кривую в виде ступенчатой линии, состоящей из вертикальных и горизонтальных участков малой длины, увидим, что на горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальному отрезку длиной ''h<sub>1</sub>-h<sub>2</sub>''.<br>[[Image:A6.8.jpg|center|222x178px]]Таким образом, работа при перемещении вдоль кривой ''ВС'' равна:<br>[[Image:A47-8.jpg|center|259x22px]]&nbsp;&nbsp; '''При движении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.''' В самом деле, пусть тело движется по замкнутому контуру ''ВСDМВ'' (''рис.6.9''). На участках ''ВС'' и ''DМ'' сила тяжести&nbsp;[[Image:A47-12.jpg|21x20px]] совершает работы, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку. Сумма этих работ равна нулю. Следовательно, равна нулю и работа силы тяжести на всем замкнутом контуре.<br>[[Image:A6.9.jpg|center|204x199px]]&nbsp;&nbsp; Силы, обладающие такими свойствами, называют '''консервативными'''.<br>&nbsp;&nbsp; Итак, работа силы тяжести не зависит от формы траектории тела; она определяется лишь начальным и конечным положениями тела. При перемещении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.<br>  
+
&nbsp;&nbsp; Вычислим работу, используя в этот раз не [[Второй_закон_Ньютона|второй закон Ньютона]], а явное выражение для сил взаимодействия между телами в зависимости от расстояний между ними. Это позволит нам ввести понятие потенциальной энергии - энергии, зависящей не от скоростей тел, а от расстояний между телами (или от расстояний между частями одного и того же тела).<br>&nbsp;&nbsp; Вычислим сначала работу [[Работа_силы_тяжести|силы тяжести]] при падении тела (например, камня) вертикально вниз. В начальный момент времени тело находилось на высоте''h<sub>1</sub>'' над поверхностью Земли, а в конечный момент времени - на высоте''h<sub>2</sub>'' (''рис.6.5''). Модуль перемещения тела [[Image:A47-1.jpg|116x24px|A47-1.jpg]].<br>[[Image:A6.5.jpg|center|172x278px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; Направления векторов силы тяжести [[Image:A47-9.jpg|22x29px|A47-9.jpg]] и перемещения&nbsp;[[Image:A47-10.jpg|24x22px|A47-10.jpg]] совпадают. Согласно определению работы (см. формулу (6.2)) имеем<br>[[Image:A47-2.jpg|center|393x49px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; Пусть теперь тело бросили вертикально вверх из точки, расположенной на высоте ''h<sub>1</sub>,'' над поверхностью Земли, и оно достигло высоты ''h<sub>2</sub>'' (''рис.6.6''). <br>[[Image:A6.6.jpg|center|185x300px|Работа силы тяжести]]Векторы [[Image:A47-9.jpg|24x32px|A47-9.jpg]] и [[Image:A47-10.jpg|25x24px|A47-10.jpg]] направлены в противоположные стороны, а модуль перемещения [[Image:A47-3.jpg|131x28px|A47-3.jpg]]. Работу силы тяжести запишем так:<br>[[Image:A47-4.jpg|center|463x50px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; Если же тело перемещается по прямой так, что направление перемещения составляет угол [[Image:A47-11.jpg|16x16px|A47-11.jpg]]&nbsp;с направлением силы тяжести (''рис.6.7''), то работа силы тяжести равна:<br>[[Image:A47-5.jpg|center|307x27px|Работа силы тяжести]][[Image:A6.7.jpg|center|242x324px|Работа силы тяжести]]Из прямоугольного треугольника ''BCD'' видно, что [[Image:A47-6.jpg|254x25px|Работа силы тяжести]]. Следовательно,<br>[[Image:A47-7.jpg|center|389x22px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; Формулы (6.12), (6.13), (6.14) дают возможность подметить важную закономерность. При прямолинейном движении тела работа силы тяжести в каждом случае равна разности двух значений величины, зависящей от положений тела в начальный и конечный моменты времени. Эти положения определяются высотами ''h<sub>1</sub>'' и ''h<sub>2</sub>'' тела над поверхностью Земли.<br>&nbsp;&nbsp; Более того, работа силы тяжести при перемещении тела [[Второй_закон_Ньютона._Масса|массой]] ''m'' из одного положения в другое не зависит от формы траектории, по которой движется тело. Действительно, если тело перемещается вдоль кривой ''ВС'' (''рис.6.8''), то, представив эту кривую в виде ступенчатой линии, состоящей из вертикальных и горизонтальных участков малой длины, увидим, что на горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальному отрезку длиной ''h<sub>1</sub>-h<sub>2</sub>''.<br>[[Image:A6.8.jpg|center|222x178px|Работа силы тяжести]]Таким образом, работа при перемещении вдоль кривой ''ВС'' равна:<br>[[Image:A47-8.jpg|center|259x22px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; '''При движении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.''' В самом деле, пусть тело движется по замкнутому контуру ''ВСDМВ'' (''рис.6.9''). На участках ''ВС'' и ''DМ'' сила тяжести&nbsp;[[Image:A47-12.jpg|21x20px|A47-12.jpg]] совершает работы, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку. Сумма этих работ равна нулю. Следовательно, равна нулю и работа силы тяжести на всем замкнутом контуре.<br>[[Image:A6.9.jpg|center|204x199px|Работа силы тяжести]]&nbsp;&nbsp; Силы, обладающие такими свойствами, называют '''консервативными'''.<br>&nbsp;&nbsp; Итак, работа силы тяжести не зависит от формы траектории тела; она определяется лишь начальным и конечным положениями тела. При перемещении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.<br>  
-
<br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''  
+
<br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, [[Физика_10_класс|Физика 10 класс]]''  
<br> <sub>Полный список тем [[Физика и астрономия|по физике]], календарный план [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|по всем предметам]] согласно школьной программы, домашнее задание, курсы и задание [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub>  
<br> <sub>Полный список тем [[Физика и астрономия|по физике]], календарный план [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|по всем предметам]] согласно школьной программы, домашнее задание, курсы и задание [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub>  
  '''<u>Содержание урока</u>'''
  '''<u>Содержание урока</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока                      '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока                      '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии  
   
   
  '''<u>Практика</u>'''
  '''<u>Практика</u>'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников
-
 
+
  '''<u>Иллюстрации</u>'''
  '''<u>Иллюстрации</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
   
   
  '''<u>Дополнения</u>'''
  '''<u>Дополнения</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты'''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов                           
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов                           
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие  
   
   
  <u>Совершенствование учебников и уроков
  <u>Совершенствование учебников и уроков
-
  </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике'''
+
  </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми  
-
 
+
  '''<u>Только для учителей</u>'''
  '''<u>Только для учителей</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения
   
   
   
   

Текущая версия на 04:53, 5 июля 2012

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Работа силы тяжести


   Вычислим работу, используя в этот раз не второй закон Ньютона, а явное выражение для сил взаимодействия между телами в зависимости от расстояний между ними. Это позволит нам ввести понятие потенциальной энергии - энергии, зависящей не от скоростей тел, а от расстояний между телами (или от расстояний между частями одного и того же тела).
   Вычислим сначала работу силы тяжести при падении тела (например, камня) вертикально вниз. В начальный момент времени тело находилось на высотеh1 над поверхностью Земли, а в конечный момент времени - на высотеh2 (рис.6.5). Модуль перемещения тела A47-1.jpg.
Работа силы тяжести
   Направления векторов силы тяжести A47-9.jpg и перемещения A47-10.jpg совпадают. Согласно определению работы (см. формулу (6.2)) имеем
Работа силы тяжести
   Пусть теперь тело бросили вертикально вверх из точки, расположенной на высоте h1, над поверхностью Земли, и оно достигло высоты h2 (рис.6.6).
Работа силы тяжести
Векторы A47-9.jpg и A47-10.jpg направлены в противоположные стороны, а модуль перемещения A47-3.jpg. Работу силы тяжести запишем так:
Работа силы тяжести
   Если же тело перемещается по прямой так, что направление перемещения составляет угол A47-11.jpg с направлением силы тяжести (рис.6.7), то работа силы тяжести равна:
Работа силы тяжести
Работа силы тяжести
Из прямоугольного треугольника BCD видно, что Работа силы тяжести. Следовательно,
Работа силы тяжести
   Формулы (6.12), (6.13), (6.14) дают возможность подметить важную закономерность. При прямолинейном движении тела работа силы тяжести в каждом случае равна разности двух значений величины, зависящей от положений тела в начальный и конечный моменты времени. Эти положения определяются высотами h1 и h2 тела над поверхностью Земли.
   Более того, работа силы тяжести при перемещении тела массой m из одного положения в другое не зависит от формы траектории, по которой движется тело. Действительно, если тело перемещается вдоль кривой ВС (рис.6.8), то, представив эту кривую в виде ступенчатой линии, состоящей из вертикальных и горизонтальных участков малой длины, увидим, что на горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальному отрезку длиной h1-h2.
Работа силы тяжести
Таким образом, работа при перемещении вдоль кривой ВС равна:
Работа силы тяжести
   При движении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю. В самом деле, пусть тело движется по замкнутому контуру ВСDМВ (рис.6.9). На участках ВС и сила тяжести A47-12.jpg совершает работы, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку. Сумма этих работ равна нулю. Следовательно, равна нулю и работа силы тяжести на всем замкнутом контуре.
Работа силы тяжести
   Силы, обладающие такими свойствами, называют консервативными.
   Итак, работа силы тяжести не зависит от формы траектории тела; она определяется лишь начальным и конечным положениями тела. При перемещении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.


Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс


Полный список тем по физике, календарный план по всем предметам согласно школьной программы, домашнее задание, курсы и задание по физике для 10 класса

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.