Содержание

Физика. Третий закон Ньютона. 9 класс

да, так как они направлены в одну сторону

нет, так как они противоположно направлены

нет, так как они приложены к разным телам

среди ответов нет правильного

ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ "ЗАКОНЫ НЬЮТОНА" 9 КЛАСС

Физика 9 класс

Тест на тему «Законы Ньютона»

Вариант 1

  1. П ри равномерном движении велосипедиста сумма всех сил, действующих на него, равна нулю.
    Какой из графиков зависимости скорости от времени на рисунке 43 соответствует этому движению?
  2. Как будет двигаться тело массой 10 кг под действием силы 2 ОН?

    1. Равномерно со скоростью 2 м/с.

Б. Равноускоренно с ускорением 2 м/с2.

    1. Будет покоиться.

  1. На мяч, движущийся со скоростью и, действует несколько сил, их равнодействующая В изображена на рисунке 44, а. Какой вектор на рисунке 44, б указывает направление вектора ускорения?

  2. Вагон массой 30 т столкнулся с другим вагоном. В результате столкновения первый вагон получил ускорение, равное 6 м/с2, а второй — ускорение, равное 12 м/с2. Определите массу второго вагона.

А. 30 т. Б. 20 т. В. 15 т.

  1. Какова масса тела, которому сила 40 Н сообщает ускорение 2 м/с2?

А. 20 кг. Б. 80 кг. В. 40 кг.

  1. На рисунке 45 представлен график изменения скорости тела с течением времени. На каком участке движения сумма всех сил, действующих на тело, не равна нулю и Направлена в сторону скорости движения тела?

  1. К концам нити прикрепили динамометры, которые тянут два мальчика. Каждый прилагает силу 100 Н. Что покажет каждый динамометр?

А. ОН. Б. 200 Н. В. 100 Н.

  1. Н а рисунке 46 показаны направление и точка приложения силы F1, действующей на первую тележку при ее столкновении со второй тележкой. Укажите, в каком случае правильно изображены направление и точки приложения силы F2, действующей на вторую тележку.

9. На рисунке 47, а представлен график изменения скорости тела с течением времени. Какой из графиков (рис. 47, б) показывает зависимость равнодействующей всех сил, приложенных к этому телу, от времени?

10. Сила 40 Н сообщает телу ускорение 0,5 м/с2. Какая сила сообщит этому телу ускорение 1 м/с2?

А. 20 Н. Б. 80 Н. В. 60Н.

Физика 9 класс

Тест на тему «Законы Ньютона»

Вариант 2

  1. Тело движется прямолинейно с постоянной скоростью v (рис. 48). Какой вектор указывает направление равнодействующей всех сил, приложенных к телу?

А .1. Б .2. B.R = 0.

  1. Как будет двигаться тело массой 5 кг под действием силы 5 Н?

      1. Равноускоренно. Б. Равномерно. В. Тело будет покоиться.

    1. На рисунке 49, а изображены векторы скорости и ускорения шара. Какой вектор на рисунке 49, б указывает направление вектора равнодействующей всех сил, приложенных к шару.

    2. При столкновении двух тележек массами т1 = 2 кг и т2= 4кг первая получила ускорение, равное 1 м/с2. Определите модуль ускорения второй тележки.

А. 0,5 м/с2. Б. 2 м/с2. В. 1,5 м/с2.

    1. Определите силу, под действием которой тело массой 2 кг движется с ускорением 0,5 м/с2.

А. 2 Н. Б. 1 Н. В. 0,5 Н.

    1. На рисунке 50 представлен график изменения скорости тела с течением времени. На каком участке движения равнодействующая всех сил, приложенных к телу, не равна нулю и направлена в сторону, противоположную движению тела?

    2. Два человека тянут шнур в противоположные стороны с силой 50 Н. Разорвется ли шнур, если он выдерживает нагрузку 60 Н?

А. Нет. Б. Да.

  1. На рисунке 51, а показаны направление


и точка приложения силы F1, действующей на пружину, к которой подвешен груз. На каком из рисунков 51, б правильно изображены направление и точка приложения силы F2, действующей на груз?
  1. На рисунке 52, а представлен график зависимости равнодействующей всех сил, приложенных к телу, от времени. Какой из графиков (рис. 52, б) показывает зависимость скорости этого тела от времени?
  2. Тело массой 1 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 0,2 м/с2. Какое ускорение приобретает тело массой 5 кг под действием той же силы?

А. 0,04 м/с2. Б. 4 м/с2. В. 1 м/с2.

Тест физика 9 класс по теме "Законы Ньютона" | Тест по физике (9 класс):

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

I вариант

1. Кто из ученых сформулировал закон инерции?

  1. Аристотель      2) Галилей    3) Ньютон     4) Архимед

2.        Выберите верное(-ые) утверждение(-я).

А: в состоянии инерции тело покоится или движется равномерно и  прямолинейно

Б: в состоянии инерции у тела нет ускорения

  1. Только А         2) Только Б        3) И А, и Б          4) Ни А, ни Б

3.        На стене музея висит картина. Выберите, с каким(-и) телом(-ами) можно связать инерциальную систему отсчета.      А: стена             Б: мальчик проходит вдоль стены с постоянной скоростью                 В: маятник в часах, висящих на стене

  1. А              2) Б               3) В              4) АиБ

4. Система отсчета связана с воздушным шаром. Эту систему можно считать инерциальной в случае, когда шар движется

  1. равномерно вниз         2) ускоренно вверх          3) замедленно вверх         4) замедленно вниз

5. Утверждение, что материальная точка покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на нее не действуют другие тела или воздействие на него других тел взаимно уравновешено,

  1. верно при любых условиях                  2) верно в инерциальных системах отсчета

3) верно для неинерциальных систем отсчета             4) неверно ни в каких системах отсчета

Второй закон Ньютона

I вариант

1.        Какие из величин (скорость, сила, ускорение, перемещение) при механическом движении всегда совпадают по направлению?

  1. Сила и ускорение     2) Сила и скорость    3) Сила и перемещение     4) Ускорение и перемещение

2.        Спустившись с горки, санки с мальчиком начинают тормозить с ускорением 2 м/с2. Определите величину тормозящей силы, если общая масса мальчика и санок равна 40 кг.

  1. 20 Н             2) 40 Н            3) 42 Н            4) 80 Н

3. Легкоподвижную тележку массой 3 кг толкают с силой 6 Н. Определите ускорение тележки.

  1. 18 м/с2         2) 1,6 м/с2         3) 2 м/с2              4) 0,5 м/с2

4. В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу массой т ускорение а. Как изменится ускорение тела, если массу тела и действующую на него силу увеличить в 2 раза?

  1. Увеличится в 4 раза       2) Уменьшится в 4 раза

3) Уменьшится в 8 раз        4) Не изменится

5. Как будет двигаться тело массой 2 кг под действием единственной силы 4 Н?

  1. Равномерно, со скоростью 1 м/с                2) Равноускоренно, с ускорением 2 м/с2

3) Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с2        4) Равномерно, со скоростью 0,5 м/с

6. В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу массой т ускорение а. Как надо изменить массу тела, чтобы вдвое меньшая сила сообщала ему в 4 раза большее ускорение?

  1. Оставить неизменной     2) Уменьшить в 8 раз        3) Уменьшить в 2 раза    4) Увеличить в 2 раза

Третий закон Ньютона

I вариант

1. Какая формула правильно отражает смысл третьего закона Ньютона?

1)  F1 = F2             2) F1 = - F2          3)           4)

2. Могут ли уравновешивать друг друга силы, возникающие при взаимодействии?

  1. Да, так как они направлены в одну сторону       2) Нет, так как они противоположно направлены

3) Нет, так как они приложены к разным телам      4) Среди ответов нет правильного

3. Самолет притягивается к Земле с силой 250 кН. С какой силой Земля притягивается к самолету?

  1. 0 Н       2) 250 кН            3) 500 кН            4) Среди ответов нет правильного

4. На рисунке приведены условные изображения Земли, летающей тарелки и вектора Fm силы притяжения тарелки Землей. Масса летающей тарелки примерно в 1018 раз меньше массы Земли, и она удаляется от Земли. Вдоль какой стрелки (1 или 2) направлена и чему равна по модулю сила, действующая на Землю со стороны летающей тарелки?

  1. Вдоль 1, равна Fm                                        2) Вдоль 2, равна Fm      

 3) Вдоль 1, в 1018 раз меньше Fm           4) Вдоль 2, в 1018 раз больше Fm

5.        Столкнулись грузовой автомобиль массой 3 т и легковой автомобиль массой 1,2 т. Грузовой автомобиль в результате удара стал двигаться с ускорением 5 м/с2. С каким ускорением двигался легковой автомобиль сразу после аварии?

  1. 2,5 м/с2                     2) 5 м/с2        3) 12,5 м/с2             4) 20 м/с2

6.        Два ученика растягивают динамометр в противоположные стороны с силами 10 Н каждый. Один ученик держит корпус динамометра, второй — пружину. Каково показание динамометра в этом случае?

  1. 0 Н        2) 10 Н       3) 20 Н      4) Среди приведенных ответов нет правильного

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

II вариант

1. Выберите пример явления инерции.

А: книга лежит на столе        Б: ракета летит по прямой с постоянной скоростью    

В: автобус отъезжает от остановки

  1. А              2) Б           3) В              4) АиБ

2.        На столе лежит учебник. Система отсчета связана со столом. Ее можно считать инерциальной, если учебник

  1. находится в состоянии покоя относительно стола     2) свободно падает с поверхности стола

3) движется равномерно по поверхности стола                

4) находится в состоянии покоя или движется равномерно по поверхности стола

3.        Система отсчета связана с мотоциклом. Она является инерциальной, если мотоцикл

  1. движется равномерно по прямолинейному участку шоссе        

2) разгоняется по прямолинейному участку шоссе

3) движется равномерно по извилистой дороге                4) по инерции вкатывается на гору

4. По прямолинейному участку железной дороги равномерно движется пассажирский поезд. Параллельно ему в том же направлении едет товарный состав. Систему отсчета, связанную с товарным составом, можно считать инерциальной, если он

  1. движется равномерно       2) разгоняется       3) тормозит         4) во всех перечисленных случаях

5. По прямолинейному участку шоссе движется с постоянной скоростью автомобиль. Выберите, с каким(-и) телом(-ами) можно связать инерциальную систему отсчета.

А: на обочине шоссе растет дерево         Б: автобус подъезжает к остановке    

В: по шоссе равномерно движется грузовик

  1. А           2) Б             3) В         4) АиВ

Второй закон Ньютона

II вариант

1. Единица измерения силы в СИ —    1) Дж      2) Вт    3)       4) Н       5) А

2.        На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление вектора силы, действующей на это тело?

1) 1       2) 2       3)       4) 4

3.        При торможении автомобиль движется с ускорением 0,1 м/с2. Масса автомобиля 1,5 т. Определите значение тормозящей силы.

1) 0,15 Н         2) 15 Н        3) 150Н        4) 1500Н

4. Легкоподвижную тележку массой 2 кг толкают с силой 10 Н. Определите ускорение тележки.

  1. 18 м/с2         2) 0,2 м/с2         3) 20 м/с2              4) 5 м/с2

5. Как будет двигаться тело массой 4 кг под действием единственной силы 8 Н?

  1. Равномерно, со скоростью 2 м/с                2) Равноускоренно, с ускорением 2 м/с2

3) Равноускоренно, с ускорением 0,5 м/с2        4) Равномерно, со скоростью 0,5 м/с

6. В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу массой т ускорение а. Как изменится ускорение тела, если массу тела в 2 раза увеличить, а действующую на него силу вдвое уменьшить?

1) Увеличится в 4 раза     2) Уменьшится в 2 раза    3) Уменьшится в 4 раза     4) Увеличится в 2 раза

Третий закон Ньютона

II вариант

1. Как направлены силы, возникающие при взаимодействии тел?

  1. В одну сторону              2) В противоположные стороны    

3) Перпендикулярно друг другу         4) Среди ответов нет правильного

2. Могут ли быть силы, возникающие при взаимодействии, разной природы?

  1. Да, так как они приложены к одному телу      2) Нет, так как они возникают попарно

3) Нет, так как они приложены к разным телам      4) Среди ответов нет правильного

3.        Полосовой магнит массой т поднесли к массивной стальной плите массой М. Сравните силу действия магнита на плиту F1 с силой действия плиты на магнит F2.

1) F1 = F2             2) F1 > F2                     3) F1 2             4)

4.        Столкнулись грузовой автомобиль массой 3 т и легковой автомобиль массой 1,2 т. Грузовой автомобиль в результате удара стал двигаться с ускорением 5 м/с2. С каким ускорением двигался легковой автомобиль сразу после аварии?

  1. 2,5 м/с2                     2) 5 м/с2        3) 12,5 м/с2             4) 20 м/с2

5.        Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг силой 20 Н. Какое ускорение получает при этом человек?

  1. 0,2 м/с2         2)  0,4 м/с2        3) 0,8 м/с2               4) 10 м/с2

6. Два человека тянут веревку в противоположные стороны силами по 100 Н каждая. Разорвется ли веревка, если она выдерживает натяжение не выше 190 Н?

  1. Разорвется         2) Не разорвется        3) Нельзя однозначно ответить на вопрос  

 4) Для ответа не хватает данных

Тест по физике «Законы Ньютона» для 9 класса

Законы Ньютона

Предмет

Физика

Класс

9

Учебник

Физика. 9 класс. Учебник.  Перышкин А.В., Гутник Е.М. М.: 2014. - 320 с.

Тема

Глава 1. ЗАКОНЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

Вопрос №1

Какие системы отсчета называются инерциальными?

A) Любые.

B) Которые покоятся относительно Земли.

C) Которые движутся прямолинейно и равномерно относительно Земли.

Вопрос №2

Какое движение тел называется поступательным?

A) При котором все точки тела движутся одинаково.

B) Любое движение тел.

C) При котором тело движется равномерно и прямолинейно.

Вопрос №3

Укажите признак поступательного движения тел?

A) когда тело не меняет направление движения.

B) Когда тело вращается.

C) Когда любая прямая, проходящая через две любые точки тела, остается параллельной самой себе.

Вопрос №4

В каких системах отсчета выполняются законы Ньютона?

A) В неинерциальных.

B) В инерциальных.

C) В любых.

Вопрос №5

В каком законе Ньютона утверждается, что сила действия равна силе противодействия?

A) В первом.

B) Во втором.

C) В третьем.

Вопрос №6

Сила, действующая на тело, сообщила ему некоторое ускорение. Как по отношению друг к другу направлены сила и ускорение?

A) Сонаправлены.

B) Направлены в противоположные стороны.

C) точно не сможем указать без числовых данных.

Вопрос №7

Формула второго закона Ньютона.

A) F = m/a

B) F = a/m

C) F = m+a

D) F = ma

Вопрос №8

Как направлены силы при взаимодействии двух тел?

 

A) По прямой, соединяющей тела.

B) По прямой, соединяющей тела и направлены в противоположные стороны

C) По прямой, соединяющей тела и направлены в одну сторону.

Вопрос №9

Под действием силы 10 Н тело массой 5 кг приобрело  некоторое ускорение? Чему оно равно? 

A) 5 Н

B) 2 Н

C) 0,5 Н

Вопрос №10

Под действием силы 16 Н тело некоторой массы приобрело ускорение 0,4 м/с2. Какое ускорение приобретет это тело под действием в 2 раза большей силы?

A) 0,4 м/с2

B) 0,8 м/с2

C) 0,16 м/с2

D) 4 м/с2

Правильные ответы, решения к тесту:

Вопрос №1

Правильный ответ — C

Вопрос №2

Правильный ответ — A

Вопрос №3

Правильный ответ — C

Вопрос №4

Правильный ответ — B

Вопрос №5

Правильный ответ — C

Вопрос №6

Правильный ответ — A

Вопрос №7

Правильный ответ — D

Вопрос №8

Правильный ответ — B

Вопрос №9

Правильный ответ — B

Вопрос №10

Правильный ответ — B

Законы Ньютона | Тест з фізики – «На Урок»

Запитання 1

В каких системах отсчёта выполняются все три закона механики Ньютона?

варіанти відповідей

Только в инерциальных системах

Только в неинерциальных системах

В инерциальных и неинерциальных системах

В любых системах отсчёта

Запитання 2

I-й закон Ньютона формулируется так:

варіанти відповідей

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

Силы, двух тел действующих друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Запитання 3

III-й закон Ньютона формулируется так:

варіанти відповідей

Силы, двух тел действующих друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Запитання 4

Под действием силы 20 Н тело движется с ускорением 5 м/с2. Какова масса тела?

варіанти відповідей

Запитання 5

Какому из нижеприведённых выражений соответствует единица силы, выраженная через основные единицы СИ?

варіанти відповідей

Запитання 6

Какая из величин: масса или сила - векторная?

варіанти відповідей

ни та, ни другая

Запитання 7

Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю. Как будет вести себя тело?

варіанти відповідей

Двигаться с ускорением

Только покоиться

Двигаться равномерно прямолинейно или покоиться

Запитання 8

На тело действуют две силы 12 Н и 7 Н в противоположные стороны. Тело имеет массу 2 кг. С каким ускорением двигается тело?

варіанти відповідей

Запитання 9

С какой силой надо действовать на тело массой 5 кг, чтобы оно двигалось с ускорением 0,1 м/с2?

варіанти відповідей

Запитання 10

На тело действуют две силы 2 Н и 5 Н в одну сторону и две силы 1,5 Н и 8 Н в противоположную сторону. Определить равнодействующую силу.

варіанти відповідей

Запитання 11

Сила 40 Н сообщает телу ускорение 0,5 м/с2. Какая сила сообщит этому телу ускорение 1 м/с2?

варіанти відповідей

Запитання 12

Два человека тянут шнур в противоположные стороны с силой 50 Н. Разорвётся ли этот шнур, если он выдерживает нагрузку 60 Н?

варіанти відповідей

Створюйте онлайн-тести
для контролю знань і залучення учнів
до активної роботи у класі та вдома

Створити тест

Натисніть "Подобається", щоб слідкувати за оновленнями на Facebook

Российские физики изучили условия, при которых не выполняется третий закон Ньютона

Иллюстрация нарушения третьего закона Ньютона. Описанное Мюнхаузеном событие было не результатом действия коллективной системы, поэтому к эксперименту ученых отношения не имеет. Источник: «Приключения Мюнхаузена», мультипликационный фильм.

Ученые из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН совместно с американскими коллегами экспериментально получили и детально исследовали систему взаимодействующих частиц, для которых формально не выполняется третий закон Ньютона. Научная статья «Экспериментальное исследование несимметричных взаимодействий между микрочастицами в анизотропной плазме» была опубликована в журнале Scientific Reports.

«Третий закон Ньютона, который все помнят из школьной программы, утверждает, что сила действия равняется силе противодействия. Однако для некоторых открытых и неравновесных дисперсных систем — частиц в среде — симметрия эффективной силы межчастичного взаимодействия может нарушаться, и возникает очень интересная физика: например, частицы самоорганизуются в сложные структуры, система аномально разогревается, появляются необычные неравновесные фазовые переходы», — комментирует Евгений Лисин, заведующий лабораторией диагностики пылевой плазмы ОИВТ РАН, старший научный сотрудник лаборатории активных сред и систем МФТИ . 

Впервые такую систему с несимметричным взаимодействием частиц удалось получить в конце 90-х годов прошлого века в Германии: ученые рассматривали поведение пылевых частиц в газоразрядной плазме, воздействуя на них лазером по очереди, и обнаружили, что частицы откликаются по-разному в зависимости от их расположения в системе. С тех пор, как были опубликованы первые теории и модели несимметричного взаимодействия между микрочастицами в пылевой плазме, в теоретическом развитии этой темы было проведено множество исследований. Однако, несмотря на богатую теоретическую базу, одной из важных нерешенных проблем оставалось прямое экспериментальное исследование особенностей несимметричного взаимодействия между частицами. Точно измерить силу межчастичного взаимодействия и определить степень нарушения симметрии в зависимости от условий среды ранее не удавалось. 

Решение этой проблемы стало возможным благодаря оригинальному спектральному методу измерения, который был разработан учеными МФТИ и ОИВТ РАН при поддержке Российского научного фонда. Метод учитывает случайные и диссипативные процессы в системе, не требует усложнения экспериментальной установки, предварительных измерений внешних полей и каких-либо предположений о типе изучаемого взаимодействия.

В ходе экспериментов в плазму газового электрического разряда помещались две твердые сферические частицы (пылинки) размером в несколько микрон. В разряде частицы приобретали значительный отрицательный заряд (в 10000 раз превышающий элементарный заряд электрона). В сильном электрическом поле разряда заряженные частицы могли левитировать, а для удержания одноименно заряженных частиц на близком расстоянии друг к другу ученые дополнительно использовали специальную потенциальную ловушку. Наличие сильного электрического поля приводило к формированию направленного потока ионов. Заряженные микрочастицы этот поток возмущали, образуя за собой ионный кильватерный след (наподобие следа от быстро идущего по воде корабля). Таким образом на микрочастицу, находящуюся в кильватерном следе второй частицы, действовала не только сила электростатического отталкивания от второй частицы, но и сила притяжения к её следу. В результате симметрия эффективного взаимодействия между микрочастицами в плазменной среде нарушалась. При этом даже небольшие изменения заряда одной частицы, вызванные ее тепловым движением в кильватерном поле другой частицы, приводили к значительному изменению наблюдаемого взаимодействия между частицами.

«Формальное невыполнение третьего закона Ньютона может возникать в системах взаимодействующих частиц, когда среда, в которой находятся частицы, является своеобразным переносчиком взаимодействия, и способна воспринять недостаток или избыток импульса, так как закон сохранения импульса нарушить нельзя. Кроме газоразрядной пылевой плазмы, примерами таких систем являются некоторые виды коллоидных суспензий и активной материи», — комментирует Михаил Васильев, ведущий научный сотрудник лаборатории активных сред и систем МФТИ.

Полученные результаты открывают новые перспективы исследования дисперсных систем с нарушенной симметрией межчастичного взаимодействия. Изучение таких систем — это сравнительно новое направление исследований, которое стало активно развиваться последние несколько лет. Хотя детали несимметричного взаимодействия частиц удобнее изучать на примере плазменно-пылевых систем из-за относительной малости действующих в них диссипативных сил, практического применения можно ожидать скорее в области активных коллоидов, которые интенсивно изучаются разными научными группами по всему миру. 

Коллективное поведение частиц в синтетических активных коллоидах имеет общие закономерности с поведением колоний бактерий, косяков рыб, стай птиц и т. д. Коллоидное активное вещество привлекает значительное внимание со стороны материаловедения в контексте разработки новых материалов с «программируемым» откликом на механические напряжения, магнитные и тепловые поля. Появляются также перспективные приложения, связанные с сепарацией вещества, коллективной адресной доставкой микрогруза (например, лекарств) и преобразованием механической энергии хаотического движения.

Тест по физике Законы Ньютона. Силы в природе 9 класс

Тест по физике Законы Ньютона. Силы в природе 9 класс с ответами. Тест включает 2 варианта. В каждом варианте 3 части. В части А — 5 заданий, в части В — 2 задания, в части С — 2 задания.

Вариант 1

Часть А

A1. Систему отсчета, связанную с землей, будем считать инерциальной. Система отсчета, связанная с автомоби­лем, тоже будет инерциальной, если автомобиль:

1) движется равномерно по прямолинейному участку шоссе
2) разгоняется по прямолинейному участку шоссе
3) движется равномерно по извилистой дороге
4) по инерции вкатывается на гору

А2. В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу массой m ускорение а. Как изменится ускорение тела, если массу тела и действующую на него силу уменьшить в 2 раза?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 4 раза
3) уменьшится в 8 раз
4) не изменится

А3. Космическая ракета удаляется от Земли. На каком расстоянии от земной поверхности сила гравитационного притяжения ракеты Землей уменьшится в 4 раза по срав­нению с силой притяжения на земной поверхности? (Рас­стояние выражается в радиусах Земли R.)

1) R
2) √2R
3) 2R
4) не изменится

А4. К подвижной вертикальной стенке при­ложили груз массой 10 кг. Коэффициент трения между грузом и стенкой равен 0,4. С каким минимальным ускорением надо передвигать стенку влево, чтобы груз не соскользнул вниз?

1) 4 · 10-2 м/с2
2) 4 м/с2
3) 25 м/с2
4) 250 м/с2

А5. При свободном падении ускорение всех тел одинако­во. Этот факт объясняется тем, что:

1) Земля имеет очень большую массу
2) все предметы очень малы по сравнению с Землей
3) сила тяжести пропорциональна массе Земли
4) сила тяжести пропорциональна массе тела

Часть В

В1. На рисунке представлены графики зависимости силы трения от силы нормального давления для двух тел. Найдите отношение μ12 коэффициентов трения скольжения.

В2. Грузы массами 1 кг и 2 кг движутся вдоль вертикальной оси с помощью системы подвижного и неподвижного блоков. С каким ускорением движется первый груз, если груз большей массы подвешен к подвижному блоку?

Часть С

C1. Груз лежит на полу кабины лифта. Во сколько раз сила давления груза на пол лифта, поднимающегося с ускорением 5 м/с2, больше его силы давления на пол опускающегося с тем же ускорением лифта?

С2. Два тела одинаковой массы связаны невесомой нерастяжимой нитью. Нить перекинута через неподвижный блок, укрепленный на вершине плоскости с углом накло­на к горизонту 60°. При этом одно тело скользит по пло­скости, а другое движется вертикально вниз. Определите коэффициент трения тела о плоскость, при котором дви­жение тел было бы равномерным.

Вариант 2

Часть А

A1. Парашютист спускается по вертикали с постоянной скоростью 2 м/с. Систему отсчета, связанную с землей, считать инерциальной. В этом случае:

1) на парашютиста не действуют никакие силы
2) сила тяжести, действующая на парашютиста, равна нулю
3) сумма всех сил, приложенных к парашютисту, равна нулю
4) сумма всех сил, действующих на парашютиста, постоянна и не равна нулю

А2. Для каких физических явлений был сформулирован принцип относительности Галилея?

1) только для механических
2) для механических и тепловых
3) для механических, тепловых и электромагнитных
4) для любых

А3. Во сколько раз сила притяжения Земли к Солнцу больше силы притяжения Меркурия к Солнцу? Масса Меркурия составляет 1/8 массы Земли, а расположен он в 2,5 раза ближе к Солнцу, чем Земля.

1) в 2,25 раза
2) в 2,9 раза
3) в 7,5 раза
4) в 18 раз

А4. Брусок массой m движется равноускоренно по го­ризонтальной поверхности под действием силы, как по­казано на рисунке. Коэффициент трения скольжения F равен µ. Модуль силы трения равен:

1) mg · cosα
2) F · cosα
3) µ(mgF · sinα)
4) µ(mg + F · sinα)

A5. Брусок массой 1 кг движется равноускоренно по горизонтальной поверхности под действием силы F = 10 Н, как показано на рисунке. Коэффициент трения скольжения равен 0,4, а угол α = 30°. Модуль силы трения равен:

1) 8,5 Н
2) 2 Н
3) 3,4 Н
4) 6 Н

Часть В

В1. Тело массой 1 кг движется по горизонтальной плоскости. На тело под углом α = 30° к горизонту действует сила F = 10 Н. (См. рисунок.) Коэффициент трения между столом и плоскостью равен 0,4. Каков модуль силы тре­ния, действующей на тело?

В2. Для удержания тела на наклонной плоскости с углом наклона 30° нужна минимальная сила 10 Н, а для равно­мерного подъема — 17 Н. Какова масса тела?

Часть С

C1. Наклонная плоскость с углом наклона 45° движется с ускорением по горизонтальной поверхности по направ­лению острия наклонной плоскости. Начиная с какого значения ускорения, тело, лежащее на наклонной пло­скости, начнет подниматься по ней, если коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью равен 0,1?

С2. Два бруска массами 2 кг и 3 кг, скрепленные недеформированной пружиной жесткостью 2 Н/см, находятся на гладком горизонтальном столе. К брускам приложены горизонтальные силы 2 Н и 3 Н, направленные в разные стороны. Найдите установившееся удлинение пружины.

Ответы на тест по физике Законы Ньютона. Силы в природе 9 класс
Вариант 1
А1-1
А2-3
А3-1
А4-3
А5-4
В1. 2
В2. 0
С1. в 3 раза
С2. 0,3
Вариант 2
А1-3
А2-1
А3-2
А4-3
А5-2
В1. 6 Н
В2. 2,8 кг
С1. 12 м/с2
С2. 1,2 см

4.4 Третий закон движения Ньютона - Физика

Задачи обучения разделу

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

  • Опишите третий закон Ньютона, как словесно, так и математически
  • Используйте третий закон Ньютона для решения задач

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Цели обучения в этом разделе помогут вашим ученикам овладеть следующими стандартами:

  • (4) Научные концепции.Учащийся знает и применяет законы движения в самых разных ситуациях. Ожидается, что студент:
    • (D) вычисляет влияние сил на объекты, включая закон инерции, соотношение между силой и ускорением и характер пар сил между объектами.

Раздел Ключевые термины

Третий закон движения Ньютона нормальная сила напряжение тяга

Описание третьего закона движения Ньютона

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL] [OL] Ознакомьтесь с первым и вторым законами Ньютона.

[AL] Начните обсуждение действия и реакции с примеров. Представьте концепции интересующих систем и систем. Объясните, как силы можно классифицировать как внутренние или внешние по отношению к интересующей системе. Приведите примеры систем. Спросите студентов, какие силы являются внутренними, а какие внешними в каждом сценарии.

Если вы когда-нибудь ударили ногой ногой, вы заметили, что, хотя ваш палец инициирует удар, поверхность, по которой вы наносите удар, оказывает на ваш палец силу обратно.Хотя первая мысль, которая приходит вам в голову, скорее всего, «ой, больно», а не «это прекрасный пример третьего закона Ньютона», оба утверждения верны.

Это именно то, что происходит всякий раз, когда один объект оказывает силу на другой - каждый объект испытывает силу той же силы, что и сила, действующая на другой объект, но действующая в противоположном направлении. Повседневные переживания, такие как удар пальцем ноги или бросок мяча, - все это прекрасные примеры действия третьего закона Ньютона.

Третий закон движения Ньютона гласит, что всякий раз, когда первый объект оказывает силу на второй объект, первый объект испытывает силу, равную по величине, но противоположную по направлению силе, которую он оказывает.

Третий закон движения Ньютона говорит нам, что силы всегда возникают парами, и один объект не может воздействовать на другой, не испытав взамен такой же силовой силы. Мы иногда называем эти пары сил парами действие-реакция , где приложенная сила - это действие, а сила, испытываемая в ответ, - это реакция (хотя это зависит от вашей точки зрения).

Третий закон Ньютона полезен для выяснения того, какие силы являются внешними по отношению к системе. Напомним, что определение внешних сил важно при постановке задачи, потому что внешние силы должны быть сложены вместе, чтобы найти результирующую силу.

Мы можем увидеть в действии третий закон Ньютона, посмотрев на то, как люди передвигаются. Представьте себе пловца, отталкивающегося от края бассейна, как показано на рис. 4.8. Она толкается ногами о стенку бассейна и ускоряется в направлении, противоположном ее толчку.Таким образом, стена оказывает на пловца силу равной величины, но в направлении, противоположном ее толчку. Вы можете подумать, что две силы равной величины, но действующие в противоположных направлениях, аннулируются, , но это не так, потому что они действуют на разные системы.

В этом случае есть две разные системы, которые мы можем выбрать для исследования: пловец или стена. Если мы выберем пловца в качестве интересующей нас системы, как показано на рисунке, тогда стена на ступнях является внешней силой для пловца и влияет на ее движения.Поскольку ускорение происходит в том же направлении, что и чистая внешняя сила, пловец движется в направлении стены на ногах. Поскольку пловец - это наша система (или объект интереса), а не стена, нам не нужно учитывать силу Ffeet на стене Ffeet на стене, потому что она исходит из от пловца , а не от , действующей на пловца. Следовательно, Ffeet on wallFfeet on wall не влияет напрямую на движение системы и не отменяет Fwall на ногах.Fwall на ногах. Обратите внимание, что пловчиха толкает в направлении, противоположном направлению, в котором она хочет двигаться.

Рис. 4.8. Когда пловец прикладывает силу Ffeet к стене Ffeet на стене на стене, он ускоряется в направлении, противоположном направлению ее толчка. Это означает, что чистая внешняя сила, действующая на нее, направлена ​​в направлении, противоположном Ffeet на стене. Ffeet на стене. Это противодействие является результатом третьего закона движения Ньютона, который гласит, что стена оказывает на пловца силу, равную по величине, но действующую в направлении, противоположном силе, которую пловец оказывает на стену. .

Легко найти другие примеры третьего закона Ньютона. Когда учитель шагает перед доской, он прикладывает силу к полу. Пол оказывает на учителя противодействующую силу в прямом направлении, которая заставляет его ускоряться вперед. Точно так же автомобиль ускоряется, потому что земля толкает колеса вперед в ответ на движение колес автомобиля по земле. Вы можете видеть свидетельства того, что колеса отталкиваются назад, когда колеса вращаются на гравийной дороге и отбрасывают камни назад.

Другой пример - сила бейсбольного мяча при контакте с битой. Вертолеты создают подъемную силу, выталкивая воздух вниз, создавая восходящую силу реакции. Птицы летают, создавая силу в воздухе в направлении, противоположном тому, в котором они хотят лететь. Например, крылья птицы заставляют воздух двигаться вниз и назад, чтобы подняться и двигаться вперед. Осьминог движется вперед в воде, выбрасывая воду назад через воронку в своем теле, что похоже на то, как движется водный мотоцикл.В этих примерах осьминог или водный мотоцикл толкают воду назад, а вода, в свою очередь, толкает осьминога или водный мотоцикл вперед.

Применение третьего закона Ньютона

Поддержка учителя

Поддержка учителя

[BL] Просмотрите понятие веса как силы.

[OL] Спросите студентов, что происходит, когда объект падает с высоты. Почему он останавливается, когда ударяется о землю? Введем термин "нормальная сила".

Демонстрация учителей

[BL] [OL] [AL] Продемонстрируйте концепцию напряжения, используя физические объекты.Подвесьте такой предмет, как ластик, на стержень с помощью резинки. Повесьте еще одну резинку рядом с первой, но без каких-либо предметов. Спросите студентов, в чем разница между ними. Какие силы действуют на первый стержень? Объясните, как резинка (т. Е. Соединитель) передает силу. Теперь спросите учащихся, каково направление внешних сил, действующих на соединитель. Также поинтересуйтесь, какие внутренние силы действуют на разъем. Если удалить ластик, в каком направлении будет двигаться резинка? Это направление силы, приложенной резинкой к ластику.

Силы классифицируются и получают названия в зависимости от их источника, способа передачи или их воздействия. В предыдущих разделах мы обсуждали силы, называемые толчок , вес и трение . В этом разделе применение третьего закона движения Ньютона позволит нам исследовать еще три силы: нормальную силу, натяжение и тягу. Однако, поскольку мы еще не рассмотрели векторы подробно, в этой главе мы будем рассматривать только одномерные ситуации.В другой главе мы рассмотрим силы, действующие в двух измерениях.

Гравитационная сила (или вес) действует на объекты всегда и везде на Земле. Из второго закона Ньютона мы знаем, что чистая сила вызывает ускорение; Итак, почему все не находится в постоянном состоянии свободного падения к центру Земли? Ответ - нормальная сила. Нормальная сила - это сила, которую поверхность прилагает к объекту, чтобы выдержать вес этого объекта; он действует перпендикулярно поверхности, на которой лежит объект.Если объект на плоской поверхности не ускоряется, чистая внешняя сила равна нулю, а нормальная сила имеет ту же величину, что и вес системы, но действует в противоположном направлении. В форме уравнения запишем, что

Обратите внимание, что это уравнение верно только для горизонтальной поверхности.

Слово напряжение происходит от латинского слова, означающего , чтобы растянуть . Натяжение - это сила по длине гибкого соединителя, такого как веревка, веревка, цепь или кабель.Независимо от типа соединителя, прикрепленного к интересующему объекту, необходимо помнить, что соединитель может тянуть (или прикладывать напряжение ) только в направлении параллельно к его длине. Натяжение - это натяжение, которое действует параллельно соединителю и действует в противоположных направлениях на двух концах соединителя. Это возможно, потому что гибкий соединитель представляет собой просто длинную серию сил действия-противодействия, за исключением двух концов, где внешние объекты обеспечивают один член сил действия-противодействия.

Представьте человека, держащего гирю на веревке, как показано на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Когда совершенно гибкий соединитель (не требующий силы для его сгибания), такой как веревка, передает силу T , эта сила должна быть параллельна длине веревки, как показано. Такой гибкий соединитель создает натяжение. Обратите внимание, что веревка тянется с одинаковой силой, но в противоположных направлениях по отношению к руке и массе (без учета веса веревки).Это пример третьего закона Ньютона. Веревка - это среда, которая передает силы одинаковой величины между двумя объектами, но действуют в противоположных направлениях.

Натяжение веревки должно равняться весу поддерживаемой массы, как мы можем доказать, используя второй закон Ньютона. Если масса 5,00 кг на рисунке неподвижна, то ее ускорение равно нулю, поэтому Fnet = 0. Fnet = 0. Единственными внешними силами, действующими на массу, являются ее вес W и натяжение T , создаваемое тросом.Суммируя внешние силы, мы получаем чистую силу

Fnet = T − W = 0, Fnet = T − W = 0,

4,18

, где T и W - величины натяжения и веса, соответственно, и их знаки указывают направление, где up положительный. Подставив м г на F net и изменив уравнение, натяжение будет равно весу поддерживаемой массы, как и следовало ожидать

Для массы 5,00 кг (без учета массы веревки) мы видим, что

Т = мг = (5.00 кг) (9,80 м / с2) = 49,0 Н.Т = мг = (5,00 кг) (9,80 м / с2) = 49,0 Н.

4,20

Другой пример действия третьего закона Ньютона - это толчок. Ракеты движутся вперед, выбрасывая газ назад с высокой скоростью. Это означает, что ракета прилагает большую силу назад к газу в камере сгорания ракеты, а газ, в свою очередь, в ответ оказывает большую силу вперед на ракету. Эта сила реакции называется тяги .

Советы для успеха

Распространенное заблуждение состоит в том, что ракеты движутся сами по себе, толкаясь о землю или воздух позади них.На самом деле они лучше работают в вакууме, где им легче выводить выхлопные газы.

Ссылки на физику

Математика: стратегия решения проблем для законов движения Ньютона

Основы решения проблем, представленные ранее в этом тексте, сопровождаются здесь конкретными стратегиями применения законов движения Ньютона. Эти методы также укрепляют концепции, которые полезны во многих других областях физики.

Во-первых, определите задействованные физические принципы.Если проблема связана с силами, тогда задействованы законы движения Ньютона, и важно нарисовать тщательный набросок ситуации. Пример эскиза показан на рисунке 4.10. Затем, как показано на рисунке 4.10, используйте векторы для представления всех сил. Тщательно пометьте силы и убедитесь, что их длина пропорциональна величине сил, а стрелки указывают направление, в котором действуют силы.

Рис. 4.10 (а) Эскиз Тарзана, неподвижно свешивающегося на лозе.(b) Стрелки обозначают все силы. T - это напряжение, оказываемое на Тарзана лозой, FTFT - это сила, приложенная к лозе Тарзаном, а W - это вес Тарзана (то есть сила, действующая на Тарзана под действием силы тяжести Земли). Предполагается, что все другие силы, такие как легкий ветерок, незначительны. (c) Предположим, нам дали массу Тарзана и попросили найти напряжение в лозе. Мы определяем интересующую систему, как показано, и рисуем диаграмму свободного тела, как показано на (d).FTFT больше не отображается, потому что не влияет на интересующую систему; скорее FTFT действует во внешнем мире. (d) Диаграмма свободного тела показывает только внешние силы, действующие на Тарзана. Чтобы их сумма равнялась нулю, мы должны иметь T = W.T = W.

Затем составьте список известных и неизвестных и присвойте имена переменным количествам, указанным в задаче. Выясните, какие переменные необходимо вычислить; это неизвестные. Теперь тщательно определите систему: какие объекты представляют интерес для задачи.Это решение важно, потому что второй закон Ньютона включает только внешние силы. После идентификации системы можно увидеть, какие силы являются внешними, а какие - внутренними (см. Рисунок 4.10).

Если система воздействует на объект вне системы, то вы знаете, что внешний объект оказывает на систему силу равной величины, но в противоположном направлении.

Диаграмма, показывающая интересующую систему и все внешние силы, действующие на нее, называется диаграммой свободного тела.На диаграммах свободного тела показаны только внешние силы, а не ускорение или скорость. На рис. 4.10 показана диаграмма свободного тела для интересующей системы.

После построения диаграммы свободного тела примените второй закон Ньютона для решения проблемы. Это показано на рис. 4.10 для случая, когда Тарзан висит на лозе. Когда внешние силы четко обозначены на диаграмме свободного тела, переведите силы в форму уравнения и решите для неизвестных. Обратите внимание, что силы, действующие в противоположных направлениях, имеют противоположные знаки.По соглашению силы, действующие вниз или влево, обычно отрицательны.

Проверка захвата

Если проблема имеет более одной интересующей системы, требуется более одной диаграммы свободного тела для описания внешних сил, действующих на разные системы.

  1. Истинно
  2. Ложь

Watch Physics

Третий закон движения Ньютона

Это видео объясняет третий закон движения Ньютона на примерах, включающих толчок, нормальную силу и тягу (силу, которая приводит в движение ракету или реактивный самолет).

Проверка захвата

Если космонавт на видео хотел двигаться вверх, в каком направлении он должен бросить объект? Почему?

  1. Он должен бросить объект вверх, потому что, согласно третьему закону Ньютона, объект будет воздействовать на него силой в том же направлении (т. Е. Вверх).
  2. Он должен бросить объект вверх, потому что, согласно третьему закону Ньютона, объект будет оказывать на него силу в противоположном направлении (т. Е. Вниз).
  3. Он должен бросить объект вниз, потому что, согласно третьему закону Ньютона, объект будет оказывать на него силу в противоположном направлении (т. Е. Вверх).
  4. Он должен бросить объект вниз, потому что, согласно третьему закону Ньютона, объект будет воздействовать на него силой в том же направлении (т. Е. Вниз).

Рабочий пример

Тележка с ускоряющим оборудованием

Учитель физики толкает тележку с демонстрационным оборудованием в класс, как показано на рисунке 4.11. Масса 65,0 кг, масса тележки 12,0 кг, масса оборудования 7,0 кг. Чтобы толкнуть тележку вперед, ступня учителя прикладывает к полу силу 150 Н в противоположном направлении (назад). Рассчитайте ускорение, произведенное учителем. Сила трения, противодействующая движению, составляет 24,0 Н.

Рисунок 4.11

Стратегия

Поскольку они ускоряются вместе, мы определяем систему как учитель, тележку и оборудование. Учитель отталкивается назад с силой FfootFfoot 150 Н.Согласно третьему закону Ньютона, пол воздействует на систему передним усилием FfloorFloor равным 150 Н. Поскольку все движения горизонтальны, мы можем предположить, что в вертикальном направлении не действует никакая результирующая сила, и проблема становится одномерной. Как показано на рисунке, трение f противодействует движению и, следовательно, действует в направлении, противоположном направлению Ffloor.Floor.

Мы не должны включать силы FteacherFteacher, FcartFcart или FfootFfoot, потому что они применяются в системе , а не в системе .Мы находим чистую внешнюю силу, складывая внешние силы, действующие на систему (см. Диаграмму свободного тела на рисунке), а затем используем второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение.

Решение

Второй закон Ньютона -

Чистая внешняя сила, действующая на систему, представляет собой сумму внешних сил: силы пола, действующей на учителя, тележку и оборудование (в горизонтальном направлении), и силы трения. Поскольку трение действует в противоположном направлении, мы присваиваем ему отрицательное значение.Таким образом, для чистой силы получаем

Fnet = Ffloor − f = 150 N − 24,0 N = 126 N.Fnet = Ffloor − f = 150 N − 24,0 N = 126 N.

4,22

Масса системы складывается из массы учителя, тележки , и оборудование.

m = (65,0 + 12,0 + 7,0) кг = 84 кг · m = (65,0 + 12,0 + 7,0) кг = 84 кг

4,23

Вставьте эти значения нетто F и m во второй закон Ньютона, чтобы получить ускорение системы. .

a = Fnetma = 126 N84 кг = 1,5 м / с2a = Fnetma = 126 N84 кг = 1,5 м / с2

4.24

Обсуждение

Ни одна из сил между компонентами системы, например, между руками учителя и тележкой, не влияет на чистую внешнюю силу, потому что они являются внутренними по отношению к системе. Другой способ взглянуть на это - отметить, что силы между компонентами системы компенсируются, потому что они равны по величине и противоположны по направлению. Например, сила, прикладываемая учителем к тележке, имеет такую ​​же величину, но в противоположном направлении силы, прикладываемой тележкой к учителю.В этом случае обе силы действуют на одну и ту же систему, поэтому они нейтрализуются. Определение системы имело решающее значение для решения этой проблемы.

Практические задачи

14.

Каково уравнение нормальной силы для тела массой м , которое покоится на горизонтальной поверхности?

  1. N = м
  2. N = мг
  3. N = мВ
  4. N = г
15.

Объект массой м. покоится на полу.Какова величина и направление действующей на него нормальной силы?

  1. N = мВ в восходящем направлении
  2. N = мг в направлении вверх
  3. N = мВ в направлении вниз
  4. N = мг в направлении вниз

Проверьте свое понимание

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Используйте вопросы в разделе «Проверьте свое понимание», чтобы оценить, усвоили ли учащиеся учебные цели этого раздела.Если учащиеся не справляются с какой-либо конкретной целью, проверка «Проверьте свое понимание» поможет определить, какая цель вызывает проблему, и направит учащихся к соответствующему содержанию.

16.

Что такое третий закон движения Ньютона?

  1. Каждый раз, когда первое тело оказывает силу на второе тело, первое тело испытывает силу, которая в два раза больше, и действует в направлении приложенной силы.
  2. Каждый раз, когда первое тело оказывает силу на второе тело, первое тело испытывает силу, равную по величине и действующую в направлении приложенной силы.
  3. Каждый раз, когда первое тело оказывает силу на второе тело, первое тело испытывает силу, которая в два раза больше, но действует в направлении, противоположном направлению приложенной силы.
  4. Когда первое тело оказывает силу на второе тело, первое тело испытывает силу, равную по величине, но действующую в направлении, противоположном направлению приложенной силы.
17.

Учитывая третий закон Ньютона, почему две равные и противоположные силы не уравновешивают друг друга?

  1. Поскольку две силы действуют в одном направлении
  2. Поскольку две силы имеют разную величину
  3. Потому что две силы действуют на разные системы
  4. Поскольку две силы действуют в перпендикулярных направлениях

Третий закон Ньютона: Физическая лаборатория - Видео и стенограмма урока

Шаги физической лаборатории

Обратите внимание, что при выполнении этой физической лаборатории важно соблюдать осторожность.Мы создадим химическую реакцию и отправим пробку в воздух. Вы должны убедиться, что пробка не должна указывать в сторону человека (включая вас!).

Для этой физической лаборатории вам понадобится:

  • Бутылка вина
  • Достаточно неповрежденная пробка
  • Пищевая сода
  • Уксус
  • Бумажное полотенце
  • БОЛЬШОЙ игрушечный автомобиль
  • Клейкая лента
  • А, ровная длинная поверхность, похожая на проезжую часть

Шаг 1: Прикрепите винную бутылку к верху игрушечной машинки с помощью изоленты.Горлышко бутылки должно указывать на заднюю часть автомобиля. Измерьте массу своего устройства и запишите ее. Также измерьте массу пробки.

Шаг 2: Отмерьте количество уксуса, чтобы заполнить несколько сантиметров бутылки, а затем запишите массу уксуса. Затем налейте эти несколько сантиметров уксуса в бутылку.

Шаг 3: Набейте несколько бумажных полотенец на горлышко бутылки. Они должны держаться на месте, но не слишком сильно.

Шаг 4: Заполните оставшуюся часть горлышка бутылки пищевой содой и закройте бутылку пробкой.

Шаг 5: Постучите бутылкой по земле с такой силой, чтобы комок бумаги упал в бутылку, и встряхните, чтобы смешать уксус и пищевую соду.

Шаг 6: Положите его на подъездную дорожку, но будьте СОВЕРШЕННО ОСТОРОЖНЫ и убедитесь, что пробка не направлена ​​ни на кого.

Шаг 7: Сядьте и смотрите.

На этом этапе, если вы еще этого не сделали, вам следует приостановить воспроизведение видео, чтобы завершить эксперимент и записать свои наблюдения.Затем мы обсудим ожидаемые результаты.

Наблюдения и выводы

Хорошо, теперь, когда мы завершили лабораторную работу, давайте поговорим о результатах. Что вы наблюдали в эксперименте?

Вы должны были видеть, как пробка выталкивается, выталкиваемая газом, образовавшимся в результате реакции между уксусом и пищевой содой. Пробка выстрелит в одну сторону, а машина выстрелит в другую. Когда все сделано хорошо, машина может сдвинуться с места на пять футов, а пробка - на 10-20 футов.

Это происходит из-за 3-го закона Ньютона. Внутренние силы автомобиля прилагают силу к пробке, поэтому пробка также должна прикладывать равную, но противоположную силу обратно к автомобилю. Но если силы равны и противоположны, почему пробка уходит так далеко, а машина так мало двигается?

Взгляните на свои измерения массы. Пробка имеет гораздо меньшую массу, чем машина. Если мы возьмем 2-й закон Ньютона в форме уравнения, F = ma , мы увидим, что сила равна массе, умноженной на ускорение.Масса автомобиля была БОЛЬШОЙ, и, судя по вашим наблюдениям за ее движением, ускорение должно было быть МАЛЕНЬКИМ. Но масса пробки была действительно МАЛЕНЬКОЙ, а ее ускорение - БОЛЬШИМ. Две силы, F , равны друг другу. Маленькие м, умноженные на больших и , равны большим м, умноженным на , маленьким и . Вот так силы равны.

Краткое содержание урока

3-й закон Ньютона говорит нам, что если тело A оказывает силу на тело B, то тело B оказывает равную, но противоположную силу обратно на тело A.Или, другими словами, каждое действие имеет равную, но противоположную реакцию. Это может немного сбивать с толку, потому что, когда вы нажимаете на тележку для покупок, тележка перемещается. Тем не менее, если силы равны и противоположны, легко представить, что ничто никогда не сдвинется с места. Тележка для покупок оттолкнет вас с той же силой.

Чтобы исследовать это, мы завершили физическую лабораторию, в которой бутылка вина привязывалась к задней части большой игрушечной машины. Внутри бутылки с вином возникла реакция, в результате чего пробка выскочила.Пробка двигалась в одну сторону, потому что к ней была приложена сила, но к автомобилю прилагалась равная, но противоположная сила, заставляя ее двигаться в другую сторону. Если бы не трение, машина двинулась бы еще дальше, чем она. Но даже без трения пробка всегда двигалась дальше автомобиля. Это потому, что автомобиль имеет гораздо большую массу. Мы знаем из 2-го закона Ньютона, что F = мА . Таким образом, большая масса, испытывающая небольшое ускорение, и небольшая масса, претерпевающая большое ускорение, могут быть созданы точно таким же количеством силы.И поэтому пробка двинулась дальше машины.

Результаты обучения

После этого урока вы сможете:

  • Вспомнить 3-й закон Ньютона
  • Опишите взаимосвязь между 2-м законом Ньютона и 3-м законом.
  • Объясните эксперимент, показывающий взаимосвязь между этими двумя принципами

Движение и силы: третий закон движения Ньютона

Описанная ниже деятельность подходит всем учащимся.Учащийся с нарушением зрения лучше всего воспринимает это занятие как человек, у которого есть шанс выпустить воздушный шар *. Также выгодна возможность оказаться в конце, когда прибудет баллонная ракета. Весь класс захочет выполнять это задание снова и снова.

* ПРИМЕЧАНИЕ: воздушные шары НЕ должны использоваться учащимися с аллергией на латекс. Если в школе без латекса, используйте майларовые воздушные шары.

Словарь

Сила действия - сила, действующая в одном направлении

Сила реакции - сила, действующая в обратном направлении

Действие и реакция

Силы всегда действуют парами.Две силы действуют в противоположных направлениях. Когда вы толкаете объект, он отталкивается с равной силой. Представьте себе человека, сидящего в кресле на колесиках за столом. Когда человек, сидящий в кресле на колесиках, толкает стол, этот толчок или сила является силой действия.

Теперь стол отталкивает человека с силой того же размера. Эта сила реакции заставит кресло на колесиках отодвинуться назад. Обратите внимание, что две силы действуют на разные объекты.Сила действия действует на стол. На человека действует сила реакции.

Третий закон Ньютона

Третий закон движения Ньютона описывает силы действия и противодействия. Закон гласит, что для каждой силы действия существует равная и противоположная сила противодействия. Представьте, что вы ударяете по теннисному мячу. Ракетка оказывает на мяч силу. Это сила действия. Мяч оказывает на ракетку одинаковую и противоположную силу. Это сила реакции.

Третий закон Ньютона объясняет, сколько спортивных травм вызвано.Чем больше силы вы приложите для удара по теннисному мячу, тем большую силу реакции получит ваша рука от ракетки. Каждый раз, когда ваши ноги касаются земли во время бега, земля ударяется о ваши ступни с равной и противоположной силой.

Воздушные шары и ракеты

Третий закон Ньютона объясняет, как работают воздушные шары и ракетные двигатели. Когда горлышко надутого воздушного шара отпускается, растянутый резиновый материал давит на воздух в воздушном шаре. Воздух вырывается из горловины воздушного шара.Воздух, вырывающийся из шара, толкает шар, перемещая его в противоположном направлении.

При сжигании ракетного топлива выделяются горячие газы. Эти газы быстро расширяются и вытесняются из задней части ракеты. Это сила действия. Газы действуют на саму ракету с равной и противоположной силой. Это сила реакции. Эта сила толкает камень вверх.

Важное значение для научного экзамена CBSE класса 9 2020

MCQ CBSE по естествознанию класса 9 Глава 9: Сила и законы движения подготовлены предметными экспертами, чтобы помочь студентам узнать важные темы и фундаментальные концепции из главы, которые могут быть проверены на экзамене в виде вопросов объективного типа.Студенты должны отработать все эти вопросы, чтобы получить хорошие оценки на экзамене. На все вопросы даются правильные ответы.

MCQ от CBSE Class 10 Science Глава 9: Сила и законы движения

1. Вратарь во время игры в футбол отводит руки назад, удерживая мяч, нанесенный ударом по воротам. Это позволяет вратарю:

(a) Приложите к мячу большую силу

(b) Увеличивает силу, прилагаемую мячом к рукам

(c) Увеличение скорости изменения импульса

(d) Уменьшить скорость изменения импульса

Ответ: (г) Уменьшить скорость изменения импульса

2. Объект массой 2 кг скользит с постоянной скоростью 4 м / с по горизонтальному столу без трения. Сила, необходимая для поддержания движения объекта с одинаковой скоростью:

(а) 32 с.

(б) 0 с.

(в) 2 н.

(г) 8 с.

Ответ: (б) 0 N

3. Третий закон движения Ньютона объясняет две силы, а именно «действие» и «противодействие», вступающие в действие, когда два тела находятся в контакте друг с другом.Эти две силы:

(a) Всегда действовать на одном и том же теле

(b) Всегда действуйте на разные тела в противоположных направлениях

(c) одинаковой величины и направления

(d) Действует на любое тело перпендикулярно друг другу

Ответ: (b) Всегда действуйте на разные тела в противоположных направлениях

4. В ракете большой объем газов, образующихся при сгорании топлива, выходит через хвостовое сопло в нисходящем направлении с огромной скоростью и заставляет ракету двигаться вверх.

Какой принцип используется при взлете ракеты?

(а) Момент инерции

(б) Сохранение импульса

(c) Третий закон движения Ньютона

(d) Закон всемирного тяготения Ньютона

Ответ: (б) Сохранение импульса

5. Резервуар для воды, заполненный на 2/3 своей высоты, движется с постоянной скоростью. При внезапном нажатии на тормоз вода в баке будет

.

(a) Двигаться назад

(b) Двигаться вперед

(c) На отдых

(e) Не пострадать

Ответ: (b) Двигаться вперед

6. График зависимости скорости от времени шара массой 50 г, катящегося по бетонному полу, показан на рисунке ниже. Какой будет сила трения пола о мяч?

(а) 0,5 с.

(б) 50 Н

(в) 5 н.

(г) 0,05 Н

Ответ: (а) 0,5 Н

7. Ремни безопасности предусмотрены в автомобилях, чтобы в случае внезапной остановки автомобиля из-за экстренного торможения люди, сидящие на передних сиденьях, не были резко выброшены вперед и спасены от травм.Сможете угадать закон, по которому человек падает вперед при внезапной остановке машины?

(а) Первый закон движения Ньютона

(b) Второй закон движения Ньютона

(c) Третий закон движения Ньютона

(d) Закон всемирного тяготения Ньютона

Ответ: (а) Первый закон движения Ньютона

8. Когда воздушный шарик зажат между руками, его форма меняется.Это происходит потому, что:

(a) На воздушный шар действуют уравновешенные силы

(b) На баллон действуют неуравновешенные силы

(c) Силы трения действуют на баллон

(d) На воздушный шар действует сила тяжести

Ответ: (а) На баллон действуют уравновешенные силы

9. Какая из следующих ситуаций включает второй закон движения Ньютона?

(a) Сила может остановить движущиеся легкие и тяжелые машины

(b) Сила, оказываемая более легким транспортным средством при столкновении с более тяжелым транспортным средством, приводит к остановке обоих транспортных средств

(c) Сила может ускорить более легкий автомобиль, чем более тяжелый автомобиль, который движется

(d) Сила, создаваемая выходящим из воздушного шара воздухом в нисходящем направлении, заставляет шар подниматься вверх

Ответ: (c) Сила может ускорить более легкий автомобиль, чем более тяжелый автомобиль, который движется

10. Скорость автомобиля массой 1500 кг увеличивается с 36 до 72 км / ч равномерно. Как изменится динамика автомобиля?

(а) 15000 кг км / ч

(б) 15000 кг м / с

(в) 54000 кг м / с

(г) 54000 г м / с

Ответ: (б) 15000 кг м / с

11. Пассажир движущегося поезда подбрасывает монету, которая падает позади него. Наблюдая за этим утверждением, что вы можете сказать о движении поезда?

(а) Разгон

(б) Отсталый

(в) По кольцевым путям

(г) Униформа

Ответ: (а) Ускоренный

12. Первый закон движения Ньютона гласит, что движущееся тело должно продолжать движение вечно, если на него не действуют какие-либо внешние силы. Но цикл движения останавливается через некоторое время, если мы перестаем крутить педали. Можете ли вы выбрать правильную причину остановки цикла?

и. Сопротивление воздуха

ii. Гравитационное притяжение Земли

iii. Трение дороги

iii. Тепло окружающей среды

Выберите правильный вариант:

(а) (iii) и (iv)

(b) (i) и (iii)

(c) (i) и (ii)

(d) (ii) и (iii)

Ответ: (b) (i) и (iii)

13. Мужчина в бронежилете стоит на роликовых коньках. Общая масса 80 кг. Пуля массой 20 г стреляет со скоростью 400 м / с. Его останавливает жилет и он падает на землю. Какова же тогда скорость человека?

(а) 1 м / с

(б) 0,1 м / с

(в) 0,01 м / с

(г) 0 м / с

Ответ: (б) 0,1 м / с

14. Единица измерения количества движения движущегося тела:

(а) м / с

(б) кг.м / с

(в) кг.м / с 2

(d) Н · м 2 / кг 2

Ответ: (б) кг.м / с

15. Инерция движущегося объекта зависит от:

и. Масса объекта

ii. Импульс объекта

iii. Скорость объекта

iv. Форма объекта

Выберите правильный вариант:

(а) (i) и (ii)

Только

(b) (i)

Только

(c) (ii)

(d) (iii) и (iv)

Ответ: только (б) (i)

Все вышеперечисленные вопросы также можно скачать по следующей ссылке.Учащиеся могут сохранить эти вопросы в формате PDF и изменить их по своему усмотрению.

Вы также можете проверить MCQ в других главах по ссылкам, приведенным ниже:

Важные MCQ по науке класса 9 Глава - 1

Важные MCQ по науке класса 9 - 2

Важные MCQ по науке класса 9 - 3

Важные MCQ по науке класса 9 - 4

Важные MCQ по науке класса 9 - 5

Важные MCQ по науке класса 9 - 6

Важные MCQ по науке класса 9 - 7

Важные MCQ по науке 9 класса - 8

Ссылки на другие главы будут предоставлены в ближайшее время.

Также проверьте:

MCQ класса 9 CBSE по математике, естественным наукам, общественным наукам и экзамену по английскому языку 2020

CBSE Class 9 Science Важные вопросы и ответы для ежегодного экзамена 2020

CBSE Class 9 Maths Важные вопросы и ответы для ежегодного экзамена 2020

Книга и решения по науке NCERT класса 9 PDF

Математика класса 9 Книга и решения NCERT PDF

Третий закон движения Ньютона

Закон действия и реакции или Третий закон Ньютона Определение

Этот закон гласит, что каждое действие имеет равную и противоположную реакцию.Например, если тело A прикладывает силу Fa к телу B, то B одновременно оказывает силу Fb на тело A. Более того, обе силы, действующие на каждое тело, имеют одинаковую величину и в обратном направлении: Fa = - Fb.

Кроме того, в некоторых случаях направление и величина полностью определяются одним органом между этими двумя. Например, представьте, что объект A прикладывает силу к объекту B. Тогда сила, действующая на объект B, называется «действием», а эта противоположная сила, действующая на объект A, - «противодействием». Как было сказано ранее, этот закон также называется парным законом действие-реакция, где Fa и Fb являются действием и противодействием соответственно.

Однако в некоторых случаях оба тела вместе определяют направление и величину. В этом сценарии неуместно указывать, какая сила является «действием», а какая «противодействием». Более того, действие и противодействие происходят одновременно, и оба они относятся к единственному взаимодействию, и ни одно из них не происходит без каждого из них. прочее.

Кроме того, закон пары действие-реакция встречается в повседневной жизни. Взгляните на некоторые примеры третьего закона Ньютона ниже:

Когда мужчина или женщина находятся на прогулке, он / она прилагает силу в обратное направление по земле.С другой стороны, земля дает мужчине / женщине направленную вперед силу, которая заставляет его / ее двигаться вперед.

Другой пример 3-го закона Ньютона: когда человек плавает, он толкает воду в бассейне назад. В свою очередь, вода толкает пловца вперед, что заставляет его / ее двигаться дальше.

Согласно третьему закону Ньютона, птица своими крыльями толкает воздух вниз. И наоборот, воздух помогает птице двигаться вверх.

Числовой расчет

(i) Кролик массой 4 кг прыгает на стол массой 25 кг.Когда этот кролик ходит по этому столу, какое среднее усилие стол прилагает к кролику? Учитывая g = 10 м / с²

Решение. Прикладывающая сила между данным столом и кроликом полностью зависит от массы этого кролика. В результате масса этого стола не важна. Более того, эта сила, проявляемая кроликом, есть не что иное, как его собственный вес. Согласно определению закона действия и реакции, эта таблица также применяет такое же количество силы. Следовательно, сила, приложенная по этой таблице, составляет:

Fg = FN = ma

Следовательно, (4 X 10) кг м / с² = 40N.

Сделай сам

1. Третий закон Ньютона упоминает, что любое действие будет иметь _______ и ______ реакцию.

(a) Одинаково, похоже

(b) Подобно, различно

(c) Равно, напротив

(d) Больше, напротив

2. Допустим, вы ударились палкой о стену. Здесь равная, но противоположная реакция: _____

(a) Стена толкает вас

(b) Стена толкает эту палку

(c) Палка толкает вас

(d) Вы толкаете эту палку

3 .Трение и гравитация - примеры силы.

(a) Верно (b) Неверно

Помимо этих вышеупомянутых примеров 3-го закона движения, существует множество других случаев, когда применим закон действия и реакции физики. Загрузите наше приложение Vedantu сегодня и получите доступ не только к подробным учебным материалам по этой теме, но и к интерактивным онлайн-курсам.

Третий закон движения Ньютона

Вы, несомненно, знаете, что при броске мяча о стену мяч оказывает на стену силу.Точно так же стена воздействует на мяч, заставляя его отскакивать от стены. Точно так же гравитационное притяжение Земли толкает вас вниз. Возможно, вы не понимаете, что вы также вкладываете равную мощность в землю. Эта удивительная статистика является результатом третьего закона Ньютона.

Третий закон Ньютона гласит, что если объект A оказывает силу на другой объект B, объект B должен оказывать силу такого же размера и противоположного направления на объект A. Это правило представляет собой особую симметрию по своей природе: силы всегда существуют парами. , и одно тело не может воздействовать силой на другое, не испытав при этом силы.

Давайте исследуем третий закон Ньютона более подробно:

Каковы законы движения Ньютона?

Раздел физики, занимающийся моделированием движений всех крупных и знакомых тел во Вселенной, например автомобилей, планет и людей, подпадают под классическую механику, предусмотренную Ньютоном. Для сравнения, движение мельчайших атомных и субатомных объектов охвачено ветвью квантовой механики, предусмотренной Эйлером.


Ниже приведены законы движения Ньютона:

  1. Закон инерции - первый закон Ньютона гласит, что если тело находится в состоянии покоя или движется с постоянной скоростью по прямой линии, оно будет оставаться в покое или продолжать движение. прямая линия с постоянной скоростью, если на нее не действует внешняя действующая сила.
  2. Второй закон гласит, что скорость изменения количества движения объекта прямо пропорциональна силе, приложенной к любому объекту постоянной массы.
  3. Третий закон гласит, что когда один объект воздействует на второй объект, этот второй объект оказывает на первый объект силу, равную по величине и противоположную по направлению.

Третий закон движения Ньютона

Третий закон движения Ньютона гласит: «На каждое действие всегда есть равная и противоположная реакция.” Силы действия и противодействия применяются к разным телам в одно и то же время. Система сохраняет равновесие.

Согласно третьему закону Ньютона, когда два тела сталкиваются, они прикладывают друг к другу силы, равные по величине и противоположные по направлению. Третий закон также известен как закон действие-противодействие . Этот закон полезен при оценке проблем статического равновесия, в которых все силы уравновешены, но он также применим к объектам, находящимся в постоянном или ускоренном движении .

Силы, которые он объясняет, являются подлинными, а не просто методами. Книга , например , сидящая на столе, оказывает направленное вниз усилие, равное ее весу на столе. Согласно третьему закону стол оказывает на книгу равную и противоположную силу. Вес книги заставляет стол слегка сгибаться, заставляя его давить на книгу, как спиральная пружина.

Математически третий закон движения Ньютона можно также записать, как показано ниже:

Здесь F 12 - сила, приложенная телом 1 к телу 2, а F 21 - сила, приложенная телом 2 к телу 2. корпус 1.Знак минус указывает на то, что две силы действуют во взаимно противоположном направлении.


Силы всегда возникают парами. Если два тела A и B существуют в системе, тогда сила A на B и сила B и A становятся внутренними силами системы, и они компенсируют друг друга, поскольку они противоположны по направлению и равны. В результате система сохраняет равновесие.

Третий закон движения Ньютона в природе
  • Движение рыбы по воде - Рыба плавниками толкает воду назад, чтобы имитировать ее движение.В свою очередь, вода оказывает равную силу реакции, толкая рыбу вперед, продвигая рыбу по воде.
    • Величина силы, прилагаемой рыбой к воде, эквивалентна величине силы, действующей на рыбу.
    • Направление силы, действующей на воду, которая по своей природе является обратной, противоположно направлению силы, действующей прямо на рыбу.
  • Полет птиц по воздуху - Движение птиц управляется тем, что птицы толкают воздух своими крыльями, в то время как воздух, в свою очередь, поднимает их крылья вверх и поднимает их.
    • Направление силы, действующей в воздухе, которая по своей природе является обратной, противоположно направлению силы, действующей прямо на птиц.
    • Пары силы действия-противодействия позволяют птицам летать.

Доказательство того, что действие и противодействие равны и противоположны

Чтобы понять концепцию сил действия и противодействия, давайте рассмотрим систему из двух пружинных противовесов A и B, соединенных вместе.

Пружинный баланс B закреплен на любой жесткой опоре.Затем к свободному и свободному концу прилагается сила путем вытягивания пружинного противовеса A. В результате приложения силы оба пружинных противовеса показывают одинаковые показания.

Отсюда делается вывод, что обе пружинные противовесы испытывают одинаковые силы. Это также показывает, что сила, прилагаемая обеими пружинными противовесами A к B, равна, но противоположна по направлению силе, прикладываемой пружинным противовесом B к A.

Здесь сила, приложенная к действующему телу (пружинный противовес A на B) обозначается как , действие , а сила, прилагаемая реагирующим телом (пружинный баланс B на A), может быть обозначена как , реакция .

Применение третьего закона движения Ньютона
  • Пуля Согласование : когда пуля выстреливается из ружья, она оказывает на пулю прямую силу (действие), и пуля оказывает равное и противоположная сила на ружье (реакция), и ружье отскакивает. Сила реакции ощущается на руке стреляющего.

  • Когда моряк выпрыгивает из лодки, он толкает лодку назад, прилагая обратную силу лодки (действие), и он прыгает вперед.Таким образом, лодка оказывает на моряка равную и противоположную силу, называемую реакцией.

  • Когда мы выпускаем наполненный воздухом воздушный шар, сила воздуха (газов), выходящего из воздушного шара, является действием, которое оказывает на воздушный шар равную и противоположную силу, называемую реакцией движения вверх.

  • Когда ракета запускается, выходящая сила горящих газов (действие) оказывает на ракету равную и противоположную силу (противодействие), и она движется вверх.


В двигателе ракеты сжигаются различные виды топлива, образуя горячие газы. Эти газы толкают внутреннюю трубу ракеты. После воспламенения и прожигания внутренней трубы газы выходят из днища ракеты. Когда эти газы текут вниз, ракета поднимается в небо вверх. Следовательно, газы и ракета движутся в противоположном направлении друг относительно друга. Реакция ракеты - это применение третьего закона движения.

Математическая интерпретация третьего закона движения Ньютона

Третий закон движения Ньютона гласит, что каждое действие имеет равную и противоположную реакцию.

Для системы из двух тел, A и B, предположим, что F AB - это сила тела A, действующая на B, и F BA - сила B, действующая на тело A.

Математическое выражение относительно сил дается выражением,

F AB = - F BA

где, F AB - это действие на B, а F BA - это реакция тела B на A.

Знак минус указывает на то, что сила, действующая на тело A, имеет направление, противоположное силе, действующей на тело B.

Вывод третьего закона движения Ньютона из второго закона движения Ньютона

Предположим, Изолированная система, на которую не действуют никакие внешние силы, состоящая из двух массивных тел A и B, взаимно взаимодействующих друг с другом. Теперь давайте рассмотрим, что на оба тела действует сила под влиянием друг друга, то есть F AB - это сила, прилагаемая к телу B со стороны A, а F BA - сила, прилагаемая тело B на A.

Из-за этих сил, F AB и F BA , предположим, что dp 1 / dt и dp 2 / dt являются скоростью изменения импульса при воздействии этих тел соответственно. Тогда


F BA = dp 1 / dt и F AB = dp 2 / dt

Сложив эти уравнения как:

F BA + F AB = dp 1 / dt + dp 2 / dt

= d (p 1 + p 2 ) / dt

Поскольку на систему не действует никакая внешняя сила, поэтому:

d (p 1 + p 2 ) / dt = 0

или

F BA + F AB = 0

F BA = -F AB

Вышеприведенное уравнение представляет третий закон движения Ньютона. (я.д, для каждого действия есть равная и противоположная реакция).

Примеры задач

Задача 1: Автомобиль массой 1250 кг, движущийся с ускорением 10 м / с 2 врезается в велосипед. Какую силу испытывает автомобиль?

Решение:

Согласно второму закону Ньютона,

Сила на велосипеде, F = m × a

= 1250 кг × 10 м / с 2

= 12500 N

Согласно третьему закону Ньютона, на каждое действие существует равное и противоположное противодействие.

Таким образом, автомобиль испытывает силу в 10 Н.

Задача 2: Собака массой 10 кг прыгает на стол массой 60 кг. Когда Собака ходит по столу, какую среднюю силу стол прикладывает к Собаке? Используйте g = 10 м / с 2 .

Решение:



Сила, которую собака прикладывает к столу, - это ее вес. Согласно третьему закону Ньютона, таблица также применяет силу к собаке той же величины.

Сила, действующая на собаку со стола:

F s = F N = ma = 10 кг × 10 м / с 2 = 100 N

Задача 3: Мальчик едет самокат и отталкивает ногой от земли. Таким образом, это заставляет его ускоряться со скоростью 8 м / с 2 . Вес мальчика 600 Н. Какова сила его отталкивания от земли? Используйте g = 10 м / с 2 .

Раствор:

Вес мальчика, F составляет 600 Н.

Формула для расчета силы, действующей на объект:

F = ma

, где m - масса, а a - ускорение.

или

м = F / a

= 600 Н / 10 м / с 2

= 60 кг

Мальчик ускоряется со скоростью 8 м / с 2 . Итак, он толкается силой

F = ma = 60 кг × 8 м / с 2 = 480 Н

Задача 4: Два тела прилагают силы друг к другу. Сила, действующая на одно из тел, как функция времени в направлении оси x, равна kt + b, где k и b - константы.Какова сила как функция времени в направлении оси x на другом теле? Учтите, что нет никаких других сил, кроме сил, прилагаемых телами друг к другу.

Решение:

Согласно третьему закону Ньютона, каждое действие имеет равную и противоположную реакцию.

Таким образом, сила имеет равную и противоположную силу на другое тело.

Математически это означает просто отрицательное значение силы. Следовательно, сила как функция времени в направлении x, действующая на другое тело, равна -ky - b .

Задача 5: Что происходит с величинами силы и ускорения оружия и пули, когда игрок стреляет из пистолета и сила выстрела приводит к отдаче?

Решение:

Согласно третьему закону Ньютона, каждая сила имеет равную и противоположную реакцию, сила, действующая на ружье, равна силе, действующей на пулю.

Следовательно, оружие имеет большую массу, поэтому величина его ускорения меньше, чем у пули.Игрок стреляет из пистолета, и сила выстрела вызывает отдачу. Величина силы, действующей на ружье, равна величине силы, действующей на пулю, а величина ускорения ружья меньше, чем у пули.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Присоединяйтесь к курсу First-Step-to-DSA для учащихся 9-12 классов , , специально разработанного для ознакомления со структурами данных и алгоритмами учащимся 9-12 классов


Третий закон движения Ньютона - Определение и Примеры

Последнее обновление: 13 июня 2019 г., Teachoo

Согласно третьему закону движения Ньютона

Когда один объект оказывает силу на другой объект

Другой объект также оказывает на первый объект равную и противоположную силу.

Легким языком

Каждое действие имеет равную и противоположную реакцию

Пример 1

Ходьба

Когда мы идем, наши ноги оказывают давление на землю в обратном направлении.

Земля оказывает силу в прямом направлении

Это заставляет нас двигаться вперед

Пример 2

Прыжки на землю с лодки

Когда моряк спрыгивает с лодки, он оказывает давление на лодку назад.

Лодка оказывает одинаковое усилие на моряка в прямом направлении.

Это заставляет человека выйти из-под контроля

Пример 3

Пощечину

Когда учитель жестко шлепает ученика

Это повреждает лицо ученика, а также руку учителя.

Рука учителя оказывает давление на ладонь ученика

Ладонь ученика оказывает равное усилие на руку ученика

Пример 4

Столкновение 2 футболистов

Если два футболиста А и Б сталкиваются, оба получают травмы.

Это связано с тем, что силы А и В действуют друг на друга.


Пример 5

Отдача пистолета

Когда пушка стреляет,

Он оказывает прямое воздействие на пулю.

Пуля также оказывает на ружье равную и противоположную силу.

Это называется отдачей пистолета.

Важные моменты третьего закона движения

Есть 2 силы: одна сила называется действием, а другая - противодействием.

Обе силы действуют в противоположном направлении

Обе силы действуют на разные тела

Обе силы равны

Однако создаваемое ускорение может быть разным из-за разной массы двух тел.

(Сила = Масса x Ускорение)

Объяснение

Согласно третьему закону движения Ньютона

Сила одного тела = сила другого тела

Масса первого тела x Ускорение первого тела = Масса второго тела x Ускорение второго тела

Видно, что

Если масса первого тела больше, чем масса второго

тогда Ускорение первого тела будет меньше, чем Ускорение второго тела

Пример

Маленький мальчик массой 40 кг сталкивается с мужчиной массой 80 кг.

При столкновении мальчик применит силу к человеку

Мужчина будет оказывать на мальчика равную и противоположную силу

Но поскольку у мальчика масса меньше, чем у мужчины

Мальчик будет чувствовать больше боли, поскольку ускорение, произведенное в мальчике, будет больше.

Объяснение

Предположим, что мальчик массой 40 кг сталкивается с мужчиной (80 кг) с ускорением 3 м / сек.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *